Використання хімічних реагентів
Для експериментального отримання мутацій використовуються різноманітні хімічні сполуки (етиленімін, N-нітрозоетілсечовина і ін.). Хімічний вплив викликає певні молекулярні зміни в ДНК і впливає на фенотипічні вираз генів. Очевидно, саме наявність мутагенного дії ряду хімічних сполук, які накопичуються в організмі в результаті обміну, дозволяє пояснити збільшення частоти мутацій у людей похилого віку. Хімічні мутагени можуть надавати не тільки пряме, а й непрямий вплив на організм, пригнічуючи або знищуючи його природні антимутагени.
Структурні перебудови хромосом, як і генні мутації, виникають спонтанно і можуть бути індуковані різноманітними фізичними і хімічними факторами. Однак залежність частоти хромосомних перебудов від дози опромінення в даному випадку не прямолінійна, так як кінцевий результат визначається розривом хромосом і з’єднанням утворилися фрагментів. Якщо розрив одиночний, що утворився при возз’єднанні фрагмент може зайняти тільки своє колишнє положення. Неправильні з’єднання фрагментів можливі лише при одночасному розриві в двох місцях. Імовірність же одночасного подвійного розриву дорівнює добутку ймовірностей одиночних розривів, так як це незалежні події.
Так, якщо опромінення при дозі 50 рентген викликає поодинокі розриви з частотою 1/100, тобто 1%, то ймовірність двох одночасних розривів 1/100 х 1/100 = 1/10 000. При подвоєнні дози опромінення подвоїться і частота одиночних розривів, а ймовірність одночасного розриву в двох місцях буде дорівнює 2/100 = 4/10 000, т. Е. збільшиться в 4 рази. Таким чином, спостерігається, квадратична залежність між дозою опромінення та частотою двох одночасних розривів. Тому великі дози опромінення викликають зазвичай численні хромосомні перебудови. В даному випадку має значення, дається чи вся доза опромінення одноразово або в декілька прийомів. При одноразовому швидкому опроміненні великою дозою розриви утворюються одночасно в багатьох точках і збільшується ймовірність неправильних возз’єднань фрагментів. При багаторазовому або тривалому опроміненні малими дозами виникають поодинокі розриви можуть відновлюватися майже повністю.
Ефект опромінення можуть значно змінювати різні додаткові фактори, такі, наприклад, як наявність або відсутність кисню, ультразвук, видиме світло і ін. Ефект опромінення залежить і від стану хромосом в період опромінення: хромосоми сильніше пошкоджуються під час розподілу, особливо в профазі і метафазі мейозу. Причому опромінення клітин в предсінтетіческій період (Gi-подвоєння хромосомних ниток ще не відбулося) призводить до хромосомних аберації, тобто до фрагментації хромосом, а опромінення в постсинтетичний період (G2) і на ранніх стадіях поділу – до хроматидного аберації, тобто до відносно незалежного утворення і з’єднанню фрагментів окремих хроматид. Завдяки властивості саморепродукції виникли структурні перебудови можуть зберігатися в ряду наступних клітинних поділів. У мейозі можна спостерігати своєрідну кон’югацію хромосом, освіту хромосомних і хроматидного мостів, мікроядер, транслокацию і інші порушення, що призводять до зниження плодючості опромінених форм.
Життєздатність та інші ознаки потомства визначаються ступенем порушення генетичної системи хромосом. В результаті розривів і неправильних з’єднань фрагментів виникають внутріхромосомние (делеції, дефішенсі, дуплікації, інверсії) і міжхромосомні (транслокації) перебудови.
(2 votes, average: 3.00 out of 5)