Мутагенные факторы среды

Мутагенами могут быть различные факторы, вызывающие изменения в структуре и количестве хромосом. По происхождению мутагены классифицируют на эндогенные, образующиеся в процессе жизнедеятельности организма и экзогенные – все прочие факторы, в том числе и условия окружающей среды.
По природе возникновения мутагены классифицируют на физические, химические и биологические.
Мутагены – факторы, вызывающие наследственные изменения – мутации.

ФИЗИЧЕСКИЕ МУТАГЕНЫ:
ионизирующее излучение;
радиоактивный распад;
ультрафиолетовое излучение;
чрезмерно высокая или низкая температура.

ХИМИЧЕСКИЕ МУТАГЕНЫ:
некоторые алкалоиды (колхицин – один из самых распространенных в селекции мутагенов); окислители и восстановители (нитраты, нитриты, активные формы кислорода); алкилирующие агенты; нитропроизводные мочевины; некоторые пестициды; некоторые пищевые добавки (ароматические углеводороды, цикламаты); продукты перерабоки нефти; органические растворители; лекарственные препараты (цитостатики, иммунодепрессанты).
К химическим мутагенам условно можно отнести и ряд врусов (мутагенным фактором вирусов являются их нуклеиновые кислоты – ДНК или РНК)
Химические мутагены должны обладать следующими качествами: • высокой проникающей способностью; • свойством изменять коллоидное состояние хромосом; • определенным действием на состояние хромосомы или гена.

БИОЛОГИЧЕСКИЕ МУТАГЕНЫ.
К биологическим мутагенам относят специфические последовательности ДНК – транспозоны (элементы генома, способные вызывать значительные хромосомные мутации, встраиваясь в геном), микротоксины – продукты жизнедеятельности микроорганизмов (например, афлатоксин), плазмиды, вирусы кори, оспы, гриппа, гепатита. Биологические мутагены способны «вырезать» фрагменты ДНК, вставлять новые, провоцировать генные мутации, в частности, замену одного нуклеотида на другой.

КЛАССИФИКАЦИЯ МУТАЦИЙ
Различают следующие основные типы мутаций:
1.По способу возникновения их подразделяют на спонтанные и индуцированные.
Спонтанные– происходят под действием естественных мутагенных факторов внешней среды без вмешательства человека. Они возникают в условиях естественного радиоактивного фона Земли в виде космического излучения, радиоактивных элементов на поверхности земли.
Индуцированные мутации вызываются искусственно воздействием определенных мутагенных факторов.
2.По мутировавшим клеткам мутации подразделяются на генеративные и соматические.
Генеративные– происходят в половых клетках, передаются по наследству при половом размножении.
Соматические – происходят в соматических клетках и передаются только тем клеткам, которые возникают из этой соматической клетки. Они не передаются по наследству.

3.По влиянию на организм:
Отрицательные мутации – летальные (несовместимые с жизнью); полулетальные (снижающие жизнеспособность организма); нейтральные (не влияющие на процессы жизнедеятельности); положительные (повышающие жизнеспособность). Положительные мутации возникают редко, но имеют большое значение для прогрессивной эволюции.

4.По изменениям генетического материала мутации подразделяются на геномные, хромосомные и генные.
Геномные мутации – это мутации, вызванные изменением числа хромосом. Могут появляться лишние гомологичные хромосомы. В хромосомном наборе на месте двух гомологичных хромосом оказываются три – это трисомия. В случае моносомии наблюдается утрата одной хромосомы из пары. При полиплоидии происходит кратное гаплоидному увеличение числа хромосом. Еще один вариант геномной мутации – гаплоидия, при которой остается только одна хромосома из каждой пары.
Хромосомныемутации связаны с нарушением структуры хромосом. К таким мутациям относятся утраты участков хромосом (делеции), добавление участков (дупликация) и поворот участка хромосом на 180° (инверсия).
Генныемутации, при которых изменения происходят на уровне отдельных генов, т.е. участков молекулы ДНК. Это может быть утрата нуклеотидов, замена одного основания на другое, перестановка нуклеотидов или добавление новых.