Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Гуляев Г.В. -> "Генетика " -> 84

Генетика - Гуляев Г.В.

Гуляев Г.В. Генетика — М.: Колос, 1984. — 351 c.
Скачать (прямая ссылка): genetika1984.pdf
Предыдущая << 1 .. 78 79 80 81 82 83 < 84 > 85 86 87 88 89 90 .. 162 >> Следующая

Хромосомные перестройки могут происходить в результате одного (одноударные) и двух (двухударные) разрывов хромосом.
Для некоторых типов мутаций, например транслокаций (перемещение участка хромосомы), а также больших нехваток, требующих двух разрывов хромосом, зависимость частоты от дозы не носит характера линейной зависимости. Частота мутаций, происходящих в результате двухударных разрывов хромосом, теоретически должна быть пропорциональна квадрату дозы, так как вероятность одновременного возникновения двух независимых событий равна произведению их вероятностей. Но во многих опытах при индуцировании лучами Рентгена указанных аберраций они возникают пропорционально дозе, возведенной в степень 1,5. Можно предполагать, что степень дозы снижается с 2 до 1,5 в результате восстановления части разрывов.
Ионизирующие излучения большой плотности — нейтроны и альфа-частицы — вызывают нехватки и транслокации прямо пропорционально величине дозы. Очевидно, в этом случае сохранение линейной зависимости частоты мутаций от дозы объясняется тем, что два разрыва хромосомы происходят под действием одной частицы, а не в результате двух независимых событий.
Косвенное действие ионизирующих излучений. Ионизации в живом организме прежде всего могут подвергаться молекулы воды — основного компонента цитоплазмы. Процесс разложения молекул воды на атомы кислорода и водорода с образованием свободных радикалов Н и ОН называется радиолизом воды. Свободные радикалы существуют всего две десятимиллионные (2 • 10~7) доли секунды, но они непосредственно могут реагировать с белками и нуклеиновыми кислотами, оказывая на них сильное действие и изменяя наследственные структуры. Очевидно, действие свободных радикалов на хромосомы может быть различным в зависимо»
Рис. 81. Образование димеров тимина при УФ-облучении ДНК бактерий.
сти от того, каким запасом энергии они обладают. Если энергия их мала, они вызывают преимущественно точковые (генные) мутации; когда они наделены большой энергией, происходят крупные перестройки хромосом, сопровождаемые множеством летальных мутаций.
Продленный мутагенез. По современным представлениям, появление мутаций не одномоментный акт реакции мутагена с участком хромосомы или геном, а очень сложный процесс. Он состоит из трех этапов. На первом этапе в результате взаимодействия мутагена и молекулы ДНК возникают первичные молекулярные повреждения в хромосоме. Второй этап, получивший название пред-мутационного состояния, связан с изменением структуры ДНК. На третьем этапе появляется собственно мутация как следствие фиксации потенциального изменения.
Первый этап обычно бывает очень кратковременным, иногда, он длится всего 10~5—10~8 секунд, второй может быть длительным, охватывая ряд клеточных циклов, а у одноклеточных организмов — и несколько поколений особей. Потенциальные изменения бывают короткоживущими, длительными и сверхдлительными. В последнем случае они реплицируются и могут проходить через ряд синтезов ДНК. В соответствии с этим наблюдается разнообразие типов продленного мутагенеза.
Последействие радиации или химического мутагена и переход потенциальных изменений в истинные мутации зависит от влияния внутриклеточных и внешних условий. Изучение приемов регулирования этого процесса под влиянием соответствующих воздействий, как и познание сущности первичных поражений молекул ДНК, очень важно для разработки путей управления экспериментальным мутагенезом.
Репарации генетических повреждений. В 1970 г. в результате химического анализа облученной ультрафиолетом ДНК бактерий были обнаружены фотохимические повреждения, вызывающие летальный эффект. Оказалось, что эти повреждения связаны с димеризацией (соединением) двух соседних остатков тимина, находящихся в одной полинуклеотидной цепи (рис. 81). Такое связывание двух тиминовых оснований в результате поглощения одним из них кванта ультрафиолетового света нарушает вторичную структуру двойной спирали ДНК и подавляет функцию гена, на участке которого произошла димеризация. В дальнейшем
было установлено, что выживание бактерий, облученных ультрафиолетовым светом, в большой степени зависит от физиологических условий, в которых они оказываются после облучения. На основании этого возникло предположение, что клетки могут репа-рировать (исправлять) некоторые фотохимические повреждения ДНК. Летальными являются те повреждения, которые не будут ре-парированы.
В 1964 г. Р. Сетлоу на основе своих экспериментов с Escherichia coli показал, что у нее имеется ферментная система, репарирующая большинство первичных ультрафиолетовых повреждений, когда вырезаются гибельные тиминовые димеры из облученных полинуклеотидных цепей и заменяются нормальными тиминовыми основаниями. Так возникло учение о системе клеточных генетических репараций. Первоначально репарирующие системы были обнаружены только у бактерий и фагов, теперь они известны у грибов, водорослей и в клетках высших растений и животных. Установлено несколько видов репараций, но наиболее хорошо сейчас изучены две из них — фотореактивация и темновая репарация.
Предыдущая << 1 .. 78 79 80 81 82 83 < 84 > 85 86 87 88 89 90 .. 162 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed