Общность происхождения точковых и хромосомных мутаций

Общность происхождения точковых и хромосомных мутаций заключается в следующем:

1. Фосфодиэфирные межуглеродные разрывы не могут быть вызваны неионизирующими излучениями и химическими мутагенами. Для них характерны лишь реакции, в результате которых происходят потери и модификации оснований. 

При этом, данными мутагенами образуются такие же структурные перестройки хромосом, как и ионизирующие излучения.

2. При введении в пиримидиновое ядро заместителей Br, Cl и при включении в ДНК БДУ возникают спонтанные и увеличивается выход индуцированных УФ и рентгеновским излучением аберраций хромосом. При этом радиочувствительность хроматид взаимосвязана со степенью замещения тимидина ДНК на БДУ. 

При замещении более чем на 60% количество разрывов в облученных хроматидах в 3 раза выше, чем при отсутствии замещения. 

Установлено, что в бромурацильной ДНК под действием УФ и рентгеновского излучения цепочка реакций начинается с диссоциации атома брома, затем происходят свободнорадикальные превращения сахарного остатка, что приводит в конечном итоге к одиночному разрыву сахарофосфатного остоваи образованию структурных мутаций. 

3. Химический распад оснований в ДНК, например дезаминирование, может выступать причиной разрыва водородных связей. 

Кроме того, «стопка» оснований может рассыпаться и без разрыва полинуклеотидной цепи в тех местах, где межплоскостное взаимодействие оснований нарушается вследствие потери или модификации одного из нуклеотидов. 

Эти факты указывают на то, что разрывы нитей ДНК могут быть следствием нестабильности цепи, создавшейся в результате потери или модификации нуклеотидов.

4. К аналогичному выводу приводят и данные о реплицирующейся нестабильности хромосом, при которой возникновение разрывов хромосом происходит спустя десятки клеточных поколений после облучения. Следовательно, в данном случае наблюдается репликация предмутационных потенциальных изменений, которые приводят к аберрациям хромосом. Из чего следует, что в качестве молекулярной сущности таковых потенциальных изменений могут выступать изменения нуклеотидной последовательности в ДНК, в связи с тем, что в ДНК может реплицироваться что-либо другое.

Мутация – это изменения генотипа, происходящие под влиянием внешней или внутренней среды. Процесс возникновения мутации получил название мутагенеза.

Радиационно-индуцированные точечные мутации образуются за более короткое время и менее зависимы, чем хромосомные перестройки, от различных внутриклеточных процессов, включая процессы репарации.

Кроме того, как часть хромосомы, белок играет важную роль в формировании хромосомных перестроек, что, несомненно, влияет на репарацию изменений до мутации.

Образовавшиеся мутации в зависимости от их функционального значения приводят либо к изменению генотипа, либо к гибели клеток.

Следовательно, если на первичное повреждение азотистых оснований не влияют ферменты репарации (из-за невосстановимости или недоступности повреждения этих ферментов), они фиксируются в виде точечных мутаций.

Когда системы восстановления распознают измененное основание и взаимодействуют с ним, повреждение либо нормализуется, либо происходят хромосомные перестройки.

Однако не следует забывать, что все это относится только к эукариотам с ДНК, сложным образом упакованной в интерфазные хромосомы, и только к ионизирующему излучению, которое может повредить нуклеотидные основания ДНК, не повреждая ее надмолекулярную структуру.