Реферати » Реферати з біології » Фізичний мутагенез

Фізичний мутагенез

Фізичний мутагенез

Фізичними мутагенами називаються будь-які фізичні впливу на живі організми, які надають або прямий вплив на ДНК або вірусну
РНК, або опосередкований вплив через системи реплікації, репарації, рекомбінації.

У разі прямого впливу на ДНК основну роль відіграють два таких параметра, як величина енергії впливає частки і здатність біологічного матеріалу поглинати цю енергію.

Величина енергії зменшується в ряді: космічні промені,

(-промені, рентгенівські промені,

(-промені,

(-променю,

УФ-промені, видиме світло, інфрачервоні промені, мікрохвилі, ДНК прямо не ушкоджують радіохвилі.

Пошкодження ДНК можуть бути двох типів: двунітевие і однонітевиє розриви (при дуже високій енергії фотона - косміческоіе промені, рентгенівські і (-промені).

Ультрафіолет здатний індукувати утворення неспецифічних подвійних зв'язків С = С. Рентгенівські та (-промені здатні розривати С-N, CC, CH, C = O
(утворюються перекису). Вони проникають через живі тканини, іонізують речовини в живих тканинах (іонізуюча радіація). УФ і (-випромінювання призводить до утворення фотоаддуктов за рахунок комптонівське електронів. УФ-випромінювання, від відміну від (-випромінювання, не проникає ні через папір, ні через шкіру.

----260---------------280--------------330---------------400----нм

1. 260-280 - зона поглинання для ДНК, РНК і білків (виборче поглинання: 260 нм - ДНК, 280 нм - білки)
2. 280-330 - зона поглинання для ліпідів з ненасиченими зв'язками (С = С)
3. 330-400 - зона поглинання для стероїдів

Закони фотохімії

1. Діє лише той фотон, який поглинений.

2. Пошкодження - результат дії одного фотона.

Для оцінки пошкодження необхідно підрахувати кількість моль утворюються фотопродуктов на один Ейнштейн поглиненої енергії.

Для знаходження пошкодження необхідно підрахувати квантовий вихід.
| (*) | Nа - число Авогадро, |
| | - постійна Планка, 6,62 * 10-27 ерг / с, |
| | с - швидкість світла (3 * 108 м / с), |
| | (-довжина хвилі, |
| | (-частота. |

(*) - не придатна для ДНК, яка містить пурини, які поглинаючи енергію не дають фотопродуктов.

На клітинному рівні закони фотохімії мають обмеження :

З точки зору фотохімії доза одна і та ж, але при першій дозі клітини виживають, при другому немає, так як за одну секунду не встигають включитися системи репарації. Високі дози не викликають перекисного окислення жирних кислот .

У вищих живих істот речовини, що послаблюють дію випромінювання - фотопротектором. Багато рослин містять алкалоїди і кумарини, вони посилюють процеси, викликані радіацією. Ці речовини опастность для тварин.

Джерела випромінювання - сонячне світло, ртутні лампи, рентгенівське випромінювання, радіоактивні елементи.
Проникаючи в шкіру, квант випромінювання залишає шлейф іонізованого речовини.
Для оцінки радіаційного ураження використовують дві величини:
ЛПЕ - лінійна передача енергії - енергія, передана речовині (у електронвольтах) на 1 нм пробігу частинки.
ЛПІ - лінійна щільність іонізації - кількість виникаючих пар іонів на 1 нм пробігу частинки.

(-Випромінювання може розривати сахарофосфатний остов, кільця пуринів і піримідинів.

Фактор зміни дози:

Модифікатори


| Протектори - | Сенсибілізатори - |
| посилюють дію випромінювання. | послаблюють дію випромінювання. |
| (речовини і тіоловою групою, гістамін і | (новокаїн, резерпін, морфій) |
| ін) | |

Теорія однієї мішені - чим простіше органічна істота, тим більші дози опромінення воно може витримувати. ( Приклад: бактерії прособни витримати
600 крад, миші - 100 рад). ДНК - основний поглинач мутагена.

1958 Альперт сформулював теорію двох мішеней, в якій показав , що різниця в чуствительности E. coli в атмосфері азоту і кисню залежить від того, що існують дві мішені (в азоті мішень - ДНК, 260 нм
УФ; в кисні - мембрана, 360 нм прояв кисневого ефекту). При проведенні гострих дослідів, спостерігали миттєву загибель, при проведенні хронічних дослідів - загибель через кілька днів. Енергія впливу променів мала, але клітина посилює дозу опромінення. При малих дозах загибель клітин через кілька тижнів пов'язана з активацією нуклеаз, порушенням ДНК-мембранного комплексу. Дослідження насіння і бактерій високогір'я показало, що при низьких дозах опромінення у них утворюються фотопродуктів іншої структури, ніж ті, що утворюються при сильному опроміненні. (6,4-піримідин-2-
ВІН - продукт високогірних рослин, в їх спорах міститься продукт іншої структури). У дріжджів фотопродуктів не утворюються при опроміненні, а при вегетативному розмноженні в момент мітоаз відбувається утворення звичайних димарів. Бактерії, що мешкають на голодної середовищі і мають один геном приречені на смерть при впливі фізичного мутагена, тоді як містять кілька геномів здатні вижити.

Дія інфрачервоного випромінювання і шумів на клітини не вивчено.
Фізичні мутгени і їх дія сильно залежить від попередньої еволюції організму. До постійно діючим мутагенам види виробили стійкість.
Фізичний мутагенез може не реєструватися через швидкої загибелі мутантних організмів.

Мутагенний відповідь можуть викликати будь-які частки, що викликають іонізуючу радіацію (нейтрони, протони, електрони).

Іонізуючі частинки

(утворюються при розпаді радіоактивного елемента)


| (-частки | (-частки | (-частки |
| (ядра атома He: 2 | (швидкі електрони від U 238 | (нейтрони). |
| протона, 2 нейтрона). | або Ra). Мають високої | Максимальна |
| Затримуються навіть | проникаючу здатність, | проникаюча |
| одягом, але рогівка | проходять через шкіру, | спроможність. |
| очі, епітеліальні | залишаючи шлейф порушених | |
| клітини і сперма можуть | атомів, вторинна іонізація | |
| давати мутагенний відповідь. | прівотіт до мутагенного | |
| | відповіді. | |

Нейтрони мають дуже високу проникаючу здатність. За мутаційному відповіді перевершують (- і (-частки. Виміряються в наступних одиницях: Кюрі занадто великі одиниці, їх замінили на Беккерель. БЕР
(одиниця поглинання) - біологічний еквівалент рада. Зараз вимірюють у зіветрах. Одна доза різного випромінювання має різний біологічний відповідь.

1 грей рентгенівського випромінювання равено одному зіверт.

1 грей нейтрино дорівнює 10 зіверт.

Наслідки опромінення: смерть, мутація соматичних клітин> рак, мутація статевих клітин> потворність потомства.

Смерть може наступати трьох типів:

1. Через кілька годин в результаті ураження судин мозку і нервів

(цереброваскуляція).

2. Через 1-2 тижні - кишковий синдром в результаті загибелі клітин кишечника.

3. Загибель організму через 2-3 місяці. Гематоенцефалічний синдром.

Кровотворні клітини кісткового мозку помирають.

Все каліцтва при опроміненні зачіпали тільки кісткову систему (16 млн. мишей). Ссавці стійкі до малих доз радіації, але до великих - ні. У географічний зонах з високим рівнем радіації популяції адаптуються (Дельта Нілу, Денвре, Ріо-де-Жанейро).

Існують два способи радіації: опромінення зовні і через нутрощі (через легені і травну систему). Радіація проникає через порізи, не захищені епітелієм. Дейтерій і тритій радіоактивні.
Входячи до складу молекул води, здатні викликати мутагенезу. Жива вода є антиоксидантом, викликає посилену регенерацію. Гриби здатні накопичувати радіонуклєїди в плодових тілах.
-----------------------

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар