Большая техническая энциклопедия
2 4 7
D L N
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
МА МГ МЕ МИ МЛ МН МО МУ МЫ МЯ

Мутагенное вещество

 
Мутагенные вещества вызывают нарушения в наследственном аппарате человека, отражающиеся на его потомстве. Вещества, действующие на репродуктивную функцию, оказывают вредное влияние на развитие плода в организме матери. В нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности указанные вещества в производственных процессах встречаются редко.
Замена пары оснований AT парой GC после включения бромурацила ( BU в ДНК. А. Включение нескольких остатков BU вместо тимина во время первой репликации ( 1 - родительская цепь, ] - дочерняя цепь. Б. Включение G вместо А во время второй репликации в результате спаривания с BU, находящимся в енольной форме. В. Включение С во время третьей репликации. Некоторые мутагенные вещества действуют путем химического изменения содержащихся в ДНК оснований, что приводит к ошибкам репликации. Вполне понятное изменение вызывает нитрит. Азотистая кислота дезаминирует аденин, гуанин или цитозин без разрыва или каких-либо других изменений полинуклеотид-ной цепи, В результате замещения аминогруппы гидроксильной группой аденин превращается в гипоксантин и спаривается с цитозином вместо тимина, что приводит к мутации AT - - GC. Если цитозин дезаминирует-ся в урацил, то он спаривается с аденином вместо гуанина, и это ведет к мутации GC-4 - AT. G не вызывает мутации.
Воздействие мутагенных веществ на соматические клетки вызывают изменения в генотипе человека, контактирующего с этими веществами. Они обнаруживаются в отдаленном периоде жизни и проявляются в преждевременном старении, повышении общей заболеваемости, злокачественных новообразований. При воздействии на половые клетки мутагенное влияние сказывается на последующее поколение, иногда в очень отдаленные сроки.
Индуцированные мутации вызываются мутагенными веществами или излучениями. Особенно ясные результаты получаются при изучении мутагенеза на самых простых объектах - бактериофагах и вирусах.
Известно, что многие мутагенные вещества ( например, азотистая кислота, формальдегид) атакуют аминогруппы; в особенности реакционоспоеобными оказываются аминогруппы аденина и цитозина. Другой источник мутабильности заключается в следующем. В пиримидиновых и пуриновых основаниях возможны таутомерные превращения кетоэнольные и аминоиминные. Написанная нами выше кето-структура тимина может перейти в енольную форму.
Индукция реверсии л спонтанные реверсии. Изложенные данные о механизме действия мутагенных веществ следуют из изучения механизма химических реакций ДНК с мутагенами и из анализа мутантов, в особенности из анализа специфичности воз7фатных мутаций. Естественно, что следует пояснить ограничения, которым подчинены эти методы. Изучение химических реакций требует заметных конверсии, чтобы эффект был измерим аналитически. Поэтому мы, изучая химические реакции ДНК, вынуждены экстраполировать в тысячи раз к весьма малым конверсиям. Второй метод, чисто генетический, позволяет сопоставить эффект данного мутагена с эффектом какого-нибудь мутагена с заведомо обратимым н простым механизмом действия, например, бромурацила. Отсюда получаются довольно надежные заключения о характере воздействия на ДНК.
Второе, подобное же по действию мутагенное вещество - 2-аминопурин ( АП) - также включается в ДНК бактерий вместо аденина. Как и аденин, АП дает две водородные связи с тимином. Однако АП может образовать одну водородную связь с цитозином. Последнее происходит без таутомерного превращения и, по-видимому, весьма часто, так как АП является весьма активным мутагеном, хотя включается в ДНК в очень малых количествах.
Все большую озабоченность вызывает подверженность человека воздействию мутагенных веществ. Ежегодно промышленность вырабатывает более 500 новых химических соединений. Некоторые из них, широко используемые в качестве лекарственных препаратов, такие, как например, гикантон ( рис. 2 - 27), обладают мутагенной активностью. Афлатоксины, опасные канцерогены, синтезируемые Aspergillus flavus, могут содержаться в зараженном арахисе и других съедобных продуктах.
Мутации под действием различных химических соединений, называемых мутагенными веществами, имеют большое значение цля управления наследственностью с целью ее улучшения.
В связи с увеличением объемов применения высокооктановых топлив возрастает количество выбросов в атмосферу и на почвы высокотоксичных, канцерогенных и мутагенных веществ.
Общие гигиенические требования, предъявляемые к изделиям или покрытиям из полимерных материалов, применяемых в пищевой промышленности, сводятся к тому, чтобы материал не содержал канцерогенных и мутагенных веществ, не имел запаха выше одного балла при оценке интенсивности его по пятибалльной шкале.
В задачи медико-генетического консультирования входит: повышение общей грамотности населения по вопросам наследственности, выявление и консультирование супружеских пар с повышенным риском рождения больного ребенка, разъяснение нежелательности близкородственных браков, поздних браков и деторождении, обнаружение носителей неблагоприятных аллелей ( генов), разъяснение механизма влияния на наследственность алкоголя, наркотиков, табакокурения, предупреждение загрязнения окружающей среды мутагенными веществами и др. Забота о здоровье потомства является одним из важнейших аспектов обеспечения безопасности жизнедеятельности будущих поколений.
ДНК, когда основания более доступны для мутагенных веществ. В связи с этим возникло предположение о целесообразном применении стимуляторов роста совместно с химическими мутагенами с целью повышения частоты мутаций.

Из семи острых экологических проблем три относятся к глобальным по своему характеру и имеют очень долгие периоды потенциального улучшения: глобальное изменение климата, потеря биологического разнообразия и разрушение озонового слоя. Четвертая острая проблема относится к ущербу, наносимому организму человека токсичными, канцерогенными и мутагенными веществами. Пятая - доступность и качество воды, проблема, которая охватывает объемы использования воды, а также сбросы вредных отходов в поверхностные или океанические воды. Шестая - это скорость исчерпания ископаемых топливных ресурсов, жизненно важных для многих видов человеческой деятельности, по крайней мере в следующем веке. Седьмая связана с использованием земли - фактором, влияющим на многие другие проблемы.
Все вы шакомы с антибиотиками и знаете, что они убивают бактерий. Если таких чувствительных к стрептомицину бактерий облучить или подействовать на них мутагенными веществами, а затем высеять на питательную среду, в которую добавлен стрептомицин, то, как правило, никаких колонии не появляется, так как антибиотик убивает клетки. Тем не менее изредка ( в очень незначительном проценте случаев) колонии бактерий в присутствии стрептомицина все же появляются. Это явление не такое уж редкое; врачи-клиницисты часто жалуются, что вследствие неумеренного употребления антибиотиков резистентные формы плодятся буквально на глазах и приходится в лучшем случае пользоваться новыми антибиотиками, относящимися к другому типу. Конечно, 8г - формы не изменяются направленно, а возникают в результате мутации; просто именно в клинике они имеют гораздо больше шансов на выживание по сравнению с их чувствительными родичами. Итак, перед нами мутация, которая, как ни неприятна она для врача и для больного, вместе с тем, несомненно, очень выгодна для бактерий.
Принципиально важным было открытие мутагенного действия различных химических веществ Раппопортом в 1940 г. Сейчас известно множество мутагенных веществ самых различных классов.
В последние годы возросло количество опасных ( токсичных) отходов, которые способны вызывать отравление или иное поражение живых существ. К ним относятся, прежде всего, различные ядохимикаты, не использованные в сельском хозяйстве, отходы промышленных производств, содержащие канцерогенные и мутагенные вещества, и другие.
Неуклонно возрастает количество опасных ( токсичных) отходов, которые способны вызывать отравление или иное поражение живых существ. К ним относятся, прежде всего, различные ядохимикаты, не использованные в сельском хозяйстве, отходы промышленных производств, содержащие канцерогенные и мутагенные вещества и другие.
Системный подход предусматривает комплексную оценку воздействия производства на природные системы и организмы с обязательным прогнозированием их реакции на это воздействие. Такой подход нужен, чтобы более глубоко и всесторонне оценивать последствия преобразования природы обществом. Например, влияние какого-либо мутагенного вещества на половые клетки не связано с угрозой жизнеспособности данного организма, но неизбежно проявится в потомстве, следствием чего может быть вырождение тех или иных популяций, выпадение отдельных звеньев из пищевых цепей и сетей с нарушением стабильности и продуктивности экосистем. С другой стороны, ряд веществ может воздействовать на клеточные структуры, приводя к нарушению тканей ( например, к злокачественным новообразованиям), а далее - органов, организма в целом, проявляясь далее на популяционном и биоценотическом уровне.
Второй способ отбора мутантов использует различия в клетках хозяина. Однако мы можем мутировать сам фаг Т2, облучая ультрафиолетовым светом или действуя мутагенными веществами на клетки, зараженные фагом.
Еще более любопытны открытые в последнее время явления специфичности разных областей генетического вещества к действию мутагенов. Это явление было названо горячими точками генетического вещества. Все выглядит таким образом, как будто определенные точки в макромолекулах ДНК особенно легко подвергаются действию мутагенных веществ.
Коптильные жидкости представляют собой определенным образом очищенные продукты пиролиза древесины. Они свободны от 3 4-бенз ( а) пирена. Продукция, приготовленная с использованием коптильных жидкостей, достаточно хорошо исследована с токсикологических позиций. Однако ввиду того что коптильные препараты содержат такие мутагенные вещества, как фенолы, формальдегид, уксусную кислоту и др., были проведены дополнительные исследования мутагенной активности коптильных препаратов.
Аномалии развития и репродуктивные исходы, потенциально связанные с профессиональными воздействиями. Принимая во внимание данные механизмы, исследователи могут обосновать биологически значимые группировки исходов. В течение некоторого времени обсуждаются, например, взаимоотношения между канцерогенезом, мутагенезом и тератогенезом. В перспективе предстоит оценить влияние профессиональных факторов с указанными видами действия на репродуктивную систему. Следует выделить наиболее важные позиции: ( 1) канцерогенные или мутагенные вещества имеют повышенную вероятность вызывать тератогенный эффект. Предполагается, что при изучении репродуктивных эффектов особое внимание должно уделяться подобным веществам, и ( 2) действия этих веществ на дезоксирибонуклеиновую кислоту ( ДНК), приводящие к мутации, возможно, являются механизмами как канцерогенеза, так и тератогенеза.
Достигнуто ясное понимание химизма реакций образования аддуктов ДНК-канцероген, но неизвестно, как именно эти аддукты вызывают раковое заболевание. Мы, однако, знаем, что конечные продукты взаимодействия между организмом и канцерогеном могут приводить к изменениям в ДНК ( мутагенный эффект) клеток бактерий и животных. Мутагенные и канцерогенные свойства взаимосвязаны. Если соединение мутагенно, оно скорее всего обладет и канцерогенным действием. Данные такого рода получают с помощью рутинного лабораторного теста Эймса на специальном штамме культуры Salmonella. Однако не все мутагенные вещества канцерогены, и многие природные мутагены входят в нормальный рацион питания.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11