Биологични фактори мутагенеза
Освен мутагени физичен и химичен характер, околната среда, има биологични фактори мутагенеза. Мутагените биологичен произход включват вируси, бактерии (Staphylococcus ауреус), гъбички, протозои, хелминти и техните метаболитни продукти, които действат като химически мутагени, ваксини, серуми, стероидни хормони, недохранване, възраст.
Вируси. Факти мутагенни щети от вируси по време на заразяването на клетките са установени в края на 30-те години на XX век. По-късно е установено, че разкъсването на хромозомите могат да предизвикат грипен вирус, херпес, едра шарка, варицела, морбили, рубеола, енцефалит, полиомиелит и др. Непатогенните вируси присъстват в почти всички клетки произвеждат поток от чужда ДНК, която постоянно се действа на клетката гостоприемник. Известно е, че чуждата ДНК мутагенни (нарушава процеса на рекомбинация). В допълнение, вируси, както и тяхната организъм гостоприемник са изложени на мутагени среда, особено в клетки с нарушена от механизми за ремонт, като по този начин причинява нови видове вируси с променен мутагенен. Значителна връзка между епидемии някои вирусни заболявания и последващо развитие на назофарингеален карцином.
Бактерии. Примери на бактериални токсини са ботулинов токсин, стрептолизин О, хемолитични стрептококи токсин, увеличава честотата на мутациите в култура на човешки ембрионални фибробласти.
Гъби. Примери на микотоксини: афлатоксини - образувани от гъбички Aspergilla flavus, отглеждане на ядки, подправки и зърнени храни, е канцерогенен и hepatotoxin; патулин - синтезира гъби Penicillum експанзум, което расте в зрели плодове, зърнени храни, ядки, намерени в развалени плодове и сокове, има хепато, нефротоксичен и канцерогенни ефекти.
човешки чревни паразити хелминти секретират мутагенни продукти на техния метаболизъм. паразити метаболити разрушават теломерите на хромозомите, в нарушение на процеса на кросоувър.
През последните години, се установява, че ваксинирането на хора и използването на терапевтичен серуми също може да доведе до повишени нива на хромозомни аберации.
Доказано мутагенен ефект на имунологичния стрес за трансплантация, отхвърляне (поради несъвместимост тъкан) кожата присадка в мишки.
Възраст. По-старите възрастта, толкова по-висока вероятност от възникване на наследствени заболявания, соматична мутация и анормална функция на всеки орган. Така например, синдром на Даун, е 14 пъти по-често при деца на майки, които раждат след 40 г. от рак на гърдата е по-често в нераждали жени.
Повишаване на нивото на мутагенност среда насърчава търсенето на фактори за защита на генома и предоставяне на генетичен сигурността на хората.
За да се осигури генетичен хомеостаза в природата, е мощен система antimutatsionnyh бариери на молекулярно, субклетъчна, клетъчни и организма нива:
1. Наличието на двете вериги на молекулата на ДНК - промените, възникващи в една нишка, може да се намали поради наличието на втора немодифицирана ДНК веригата. Процесът на възстановяване на повредени ДНК молекули, наречени поправи. Той е на няколко вида (doreplekativnaya, postreplekativnaya, SOS-ремонтни).
2. Сходство на аминокиселини съгласно функционално действие - в резултат на мутация, една аминокиселина е заместена с друга, имащ подобен функционален ефект и следователно свойствата и функцията на протеина не се променят.
3. дегенерацията на генетичния код - се дължи на факта, че има триплети, 64 и 20 аминокиселини, същата аминокиселина може да съответства на няколко триплети (6). Поради това, в много случаи, замяната на един нуклеотид още води до образуването на триплет-синоним.
4. Джийн Дублирането - много гени в клетката се дублират от 100 до 1.0 милиона пъти (генни копия).
5. сдвояването на хромозомите в диплоидни соматични клетки на еукариотите - Благодарение на тази рецесивни мутации не се появяват.
6. Вземане на проби - това се случва на всички нива: молекулна, клетка, организъм (ембрионална смърт, преждевременно раждане, смърт в ранна детска възраст, безплодие) и е насочен към защита на населението от дегенерация. Благодарение на този вид съществува от дълго време.
antimutagens приложение. Първите творби, които демонстрират възможността за намаляване на мутагенни увреждането на генома са 50-те години на 20-ти век. Вещества, които водят до намаляване на нивото на индуцирани мутации се наричат анти-мутагенни. В момента повече от 300 известни естествени и синтетични antimutagens аминокиселини (хистидин, метионин), витамини (токоферол, каротин, ретинол, аскорбинова киселина), ензими (оксидаза, каталаза), интерферон. Според техния механизъм на действие могат да бъдат разделени в 4 групи:
1. Desmutageny - вещество инактивиране мутагени или предупреждение образуването им в химичните реакции ин виво. Такива средства са аскорбинова киселина, глутатион, витамин Е, редица природни и синтетични феноли. Хуминови киселина е способен да адсорбира бензопирен, 3-аминоантрацен. Desmutagenov притежават много свойства зеленчукови сокове (зеле, ряпа, целина), съдържащи специални топлина стабилни и термонестабилните протеини, които действат като антиоксидантни ензими. Мутагените могат да образуват комплекси с неактивни диетично влакно, които представляват сложни въглехидрати на два вида - водоразтворими и неразтворими във вода. Първият, намираща се в зеленчуци, плодове, някои зърнени култури (овес). Те инхибират карциногенеза в червата, причинено от канцерогени храна чрез изместване на чревния метаболизъм към детоксикация. В контраст, неразтворими диетични фибри, присъстваща в пшеница, ориз, не се метаболизира от ензимите на чревната флора, и действат чрез други механизми, по-специално чрез задържане на вода, "разреждане" канцерогени и по този начин намаляване на случаите на рак на дебелото черво. Диетичните фибри за намаляване на случаите на рак на гърдата при животни и хора. По този начин, използването на зърнени култури, плодове могат да предотвратят появата на тумори при хора.
2. Антиметаболити - вещества, които влияят на метаболизма и транспортирането на мутагени. Някои вещества намалят ефектите на преките мутагени или отслабват тяхното увреждане. Например, селен, инхибиране на метаболизма на бензопирен, в същото време намалява нейните мутагенни ефекти.
3. Reparogeny - вещества, процеси на ДНК репликация и ремонт, влияещи. Естествените и рекомбинантни интерферони стимулира възстановяване на ДНК и защита на генетичната структура на човешки култивирани клетки от радиация и химическа мутагенеза. Reparagenami са пара-аминобензоена киселина (прекурсор на витамин В) mexamine активиращи синтез лигази (ензими, участващи в ремонт ексцизия), интерферони, кобалтов хлорид, и др. За двувалентен кобалт в голямо количество, съдържащо се в плацентата на хора и бозайници причинява високо антимутагенно Дейност плацентата екстракти.
4. антиоксиданти - вещества с антиоксидантно действие. В основата на повечето от увреждащото действие на мутагени са свободни радикали механизми. Това дава възможност за насочено търсене на фармакологични средства генетични структури. Най-добре проучени компоненти естествен антиоксидант защита: глутатион, аскорбинова киселина, токоферол, витамин А, витамин С е в състояние на прихващане на супероксид радикал анион във водна фаза клетки. "Капан" свободни радикали са витамин Е (приложение в мишки увеличава продължителността на живота), съединение група на витамин А и неговите прекурсори - каротеноиди. Повечето антиоксиданти открити в плодове и зеленчуци, тяхното потребление значително намалява риска от увреждане на генетичния апарат на клетката.
Мерки за предотвратяване на замърсяването на околната среда и осигуряване на мутагенни генетичен сигурността трябва да включват:
· Контрол на мутагени в околната среда, с оценка на степента на мутагенност използване на системи за изпитване. Тъй като последната е по-вероятно да се използва прокариоти, гъбички, мухи, Drosophila клетъчни култури от растения, животни или хора. Използване на бозайници като мишки, не е рационално поради обемност и високата цена на експериментиране. Тестове използват микроорганизми различават голяма широчина на честотната лента и чувствителност към мутагенни влияния. Въпреки това, основният проблем при прилагането на тези тестове е екстраполация на резултатите до по-високите животни и хора.
· Контрол на храните и лекарствата, ограничаване на производството на вещества с мутагенен;
· Контрол на спазването с генетичен безопасността на потенциално опасни растения: ядрени, химически и микробиологични производства, научни и промишлени инсталации биотехнологичен природата,
· Контрол на политиката на населението,
· Генетични население мониторинг
· Развитието на генетичната система консултиране. Един мъж трябва да знае собствената си потекло и предразположеност към наследствени заболявания, избягвайте мутагени. От гледна точка на медицината на това е наложително, че всеки човек има генетичен паспорт (кръвна група, наследствени болести и др ..), С него трябва да е наясно с лекуващия си лекар.