Радиационные мутагены (ионизирующие излучение)

К ионизирующим излучениям относятся элек­тромагнитные рентгеновские и гамма-лучи, а также элементарные частицы (альфа, бета, нейтроны и др.). При взаимодействии ионизирующих излуче­ний с организмом компоненты клетки, в том числе молекулы ДНК, поглоща­ют определённое количество (дозу) энергии. При этом одна и та же доза может быть получена при слабой интенсивности облучения в течение длительного времени либо при кратковременном облучении с высокой интенсивностью. Последствиями облучения могут быть разрыв водородных связей в двой­ной спирали ДНК, разрывы одной и двух цепей ДНК, образование новых ус­тойчивых связей («сшивок») между двумя цепями одной молекулы ДНК, меж­ду различными молекулами ДНК или между ДНК и белками.

Частота возникновения (индукции) мутаций пропорциональна дозе об­лучения. С увеличением дозы возрастает вероятность поражения.

Характер зависимости частоты генных мутаций от дозы указывает на то, что они образуются практически одномоментно, т. е. один акт ионизации («по­падание»), возникающий вдоль пути следования элементарной частицы, вызы­вает одну мутацию. При этом повреждение происходит непосредственно в ме­сте ионизации, а вся реакция протекает внутри определённого объёма клетки («мишени»), т. е. в самом гене либо в непосредственной близости от него.

Частота указанных изменений прямо зависит от дозы, но не зависит от её количества в единицу времени (мощности дозы) и от вида (длины волны) излучения. Каждое «попадание» в «мишень» приводит к возникновению делеций, одиночных разрывов хромосом и генных мутаций.

Делеция (лат. deletio — «уничтожение») — это тип хромосомной перестройки, при которой из ДНК выпадает участок генетического материала.

Размер делеции может быть от нескольких нуклеотидов до фрагментов, содержащих ряд генов.

Радиационные повреждения генетического материала не являются пря­мыми источниками возникновения изменений в клетках организма, повреж­дённых при облучении. Дело в том, что у всех организмов в клетках присутству­ет вода. Поэтому излучение не только непосредственно «ударяет» по чувстви­тельным генетическим структурам, но и действует на них косвенно, за счёт раз­ложения воды. Этот процесс приводит к возникновению короткоживущих так называемых свободных радикалов (водорода H⁺ и гидроксила OH^-), объединя­ющихся с образованием либо воды, либо химически активных, а, следовательно, биологически очень опасных молекул — перекиси водорода и атомарного кис­лорода. В свою очередь эти молекулы способны вызвать несколько новых актов ионизации. Таким образом, происходит лавинообразное увеличение частоты «попаданий» в «мишени». Поэтому соединения, способные взаимодействовать со свободными радикалами (антиоксиданты), защищают молекулы-мишени от непрямого действия радиации. К числу таких антиоксидантов, например, относятся токоферол (витамин E), микроэлемент селен и др. Материал с сайта http://doklad-referat.com

Загрузка...

Эффективность радиационного мутагенеза определяется не только дозой об­лучения организма и её мощностью, не только условиями, в которых клетки или целые организмы подвергались облучению, но и биологической чувствительнос­тью организма к действию ионизирующих излучений. Так, одна и та же доза рентгеновских лучей индуцирует у мыши примерно в 10 раз больше мутаций, чем у дрозофилы, и почти в 1 000 раз больше, чем у бактерий. Отсюда следует, что частоту мутаций необходимо определять с учётом видовых и индивидуальных раз­личий организмов. Кроме того, частота возникновения индуцированных мутаций зависит от чувствительности клеток на разных стадиях клеточного цикла.

В отличие от рентгеновских ультрафиолетовые лучи не обладают достаточной энергией ионизации. Однако они поглощаются входящими в состав ДНК азотис­тыми основаниями (пуринами и пиримидинами), переводя их в энергетически неустойчивое, так называемое возбуждённое, состояние. Это приводит к ошибкам при репликации ДНК. Восстановление целостности её структуры также может привести к ошибкам.

На этой странице материал по темам:

• Химические и радиационные мутагены

• Доклад радиоционный мутагенез в генетике человека

• Доклад на тему радиационный мутагенез

• Химические мутагены реферат

• Ионизирующие мутагены кратко