1. Мутации
2. Байстэндер эффект
Список использованных источников
1. Мутации
Мутации, возникающие в клетках полового зачатка и в половых клетках, называют генеративными. Мутации, возникающие в клетках других тканей тела, называют соматическими. Необходимость такого разделения вызвана тем, что эволюционная ценность генеративных и соматических мутаций различна и определяется типом размножения организма.
Генная, или точечная (поскольку она относится к определенному генному локусу), мутация – результат изменения нуклеотидной последовательности молекулы ДНК в определенном участке хромосомы.
Хромосомные мутации – это структурные изменения отдельных хромосом. В хромосомную мутацию вовлекается большое число (от десятков до нескольких сотен) генов, что приводит к изменению нормального диплоидного набора. Несмотря на то, что хромосомные абберации, как правило, не изменяют последовательность ДНК в специфических генах, изменение числа копий генов в геноме приводит к генетическому дисбалансу вследствие недостатка или избытка генетического материала.
Индуцированные мутации – это процесс возникновения мутаций под направленным действием физических, химических или биологических факторов. Меллер изучал в 1927 г. влияние рентгеновских лучей на мутационные процессы у дрозофил. В 30-е годы был открыт химический мутагенез.
Физические мутагены
Ионизирующие излучения – волновые (рентген, космические лучи) и корпускулярные (β-частицы, протоны, нейтроны, α-частицы)
Проходя через живое вещество, γ и рентгеновские лучи вырывают электроны из внешней оболочки атома или молекулы. Поэтому заряженные частицы – электроны присоединяются к нейтрально заряженным частицам. В результате нейтральная молекула приобретает заряд, что ведет к дальнейшим превращениям веществ.
2. Байстэндер эффект
Байстэндер эффект, вызванный различными видами излучения
Многочисленные данные, которые появились в последние годы, свидетельствуют о том, что ионизирующее излучение может вызывать биологические эффекты (включая повреждение ДНК), не пересекая ядро – то есть внемишенные эффекты.
Основной чертой «внемишенных» эффектов радиации является то, что прямое облучение ядра (ДНК) не является необходимым для их проявления.
Одним из таких внемишенных эффектов является «байстэндер эффект» (bystander effect) – это явление передачи информации, вызывающей клеточные повреждения, от клеток, пораженных каким-либо агентом, другим клеткам, на которые прямо этим агентом не воздействовали.
Соответственно, радиоиндуцированный байстэндер эффект – это явление передачи информации, вызывающей клеточные повреждения, от облучённых клеток необлучённым.
Байстэндер эффект в клетках, вызванный воздействием альфа-частиц:
Было признано, что альфа-частицы, пересекая ядро клетки и повреждая ДНК, вызывают генетические нарушения. Данные повреждения ДНК могут вызвать мутации или хромосомные аберрации в дочерних клетках.
Байстэндер эффект, вызванный воздействием бета-частиц был продемонстрирован в многоклеточной модели с помощью группы клеток, помеченных тритиированным тимидином ([3H]dThd). Малая область распространения бета-частиц 3H вызывает лишь поражение меченых клеток, а немеченые клетки не повергаются воздействию излучения. Однако в результате, немеченые клетки также оказываются пораженными. Щелевидные соединения между клетками вовлекаются в байстэндер эффект, который имеет место до тех пор, пока линдан, ингибитор межклеточных процессов, осуществляемых через щелевидные соединения, не проявит защитный эффект.
Байстэндер эффект, вызванный воздействием гамма-частиц был доказан в результате облучения клеточных культур эпителиальных клеток человека гамма-лучами. После облучения культуральную среду пропускали через специальные микропористые фильтры для удаления клеток. Отфильтрованную питательную среду переносили к интактным клеткам. Было показано, что культуральная среда от облученных гамма-лучами повреждает необлученные клетки – в клетках наблюдалось снижение жизнеспособности и колонеобразующей активности, а также возрастание частоты микроядер, что свидетельствовало о наличии байстэндер эффекта.
1. Агеенко, А. И. Молекулярная биология / А.И. Агеенко. - М.: Медицина, 2005. - 328 c.
2. Ауэрбах, Ш. Генетика / Ш. Ауэрбах. - М.: Атомиздат, 2003. - 320 c.
3. Гнатик, Е. Н. Генетика человека. Былое и грядущее / Е.Н. Гнатик. - Москва: РГГУ, 2007. - 280 c.
4. Гомазков, Олег Александрович Нейротрофическая регуляция и стволовые клетки мозга / Гомазков Олег Александрович. - М.: Икар, 2006. - 989 c.
5. Дэвид, П Кларк Микробы, гены и цивилизация / Дэвид П Кларк. - Москва: Высшая школа, 2011. - 272 c.
6. Ершов, Ю. А. Кинетика и термодинамика биохимических и физиологических процессов / Ю.А. Ершов, Н.Н. Мушкамбаров. - М.: Медицина, 1990. - 208 c.
7. Макеева, Е. Н. Генетика. Энциклопедический словарь / Е.Н. Макеева. - Москва: ИЛ, 2011. - 828 c.
8. Маккьюсик, В. Основы современной генетики. Генетика человека: моногр. / В. Маккьюсик. - М.: Мир, 2010. - 200 c.
9. Медведев, Н. Н. Практическая генетика / Н.Н. Медведев. - М.: Наука, 1990. - 292 c.
10. Милунски, О. Знайте свои гены / О. Милунски. - М.: Мир, 1981. - 392 c.
11. Молекулярная биология клетки. В 5 томах. Том 3. - М.: Мир, 1987. - 296 c.
12. Науменко, Е.Г. Генерация супероксида в процессе трансформации 2,4,6-тринитротолуола: моногр. / Е.Г. Науменко. - М.: LAP Lambert Academic Publishing, 2011. - 128 c.
13. Рапопорт, И. А. Микрогенетика / И.А. Рапопорт. - М.: ИП Куимова Е. Л., 2010. - 532 c.
