Что такое мутагены в биологии

Мутагены

Мутагены (от мутация и др.-греч. γεννάω — рождаю) — химические и физические факторы, вызывающие наследственные изменения — мутации. Впервые искусственные мутации получены в 1925 году Г. А. Надсеном и Г. С. Филипповым у дрожжей действием радиоактивного излучения радия; в 1927 году Г. Мёллер получил мутации у дрозофилы действием рентгеновских лучей. Способность химических веществ вызывать мутации (действием иода на дрозофилы) открыта И. А. Рапопортом. У особей мух, развившихся из этих личинок, частота мутаций оказалась в несколько раз выше, чем у контрольных насекомых.

Содержание

Классификация

Мутагенами могут быть различные факторы, вызывающие изменения в структуре генов, структуре и количестве хромосом. По происхождению мутагены классифицируют на эндогенные, образующиеся в процессе жизнедеятельности организма и экзогенные — все прочие факторы, в том числе и условия окружающей среды.

По природе возникновения мутагены классифицируют на физические, химические и биологические:

Физические мутагены

Химические мутагены

Биологические мутагены

Примечания

См. также

Полезное

Смотреть что такое «Мутагены» в других словарях:

МУТАГЕНЫ — (от мутация и. ген), физические и химические факторы, вызывающие наследственные изменения мутации. Мутагенным действием обладают ионизирующее и ультрафиолетовое излучения, различные природные (колхицин) и получаемые искусственно (азотистая… … Современная энциклопедия

МУТАГЕНЫ — (от мутации и греч. genes рождающий, рождённый), физич. и химич. факторы, воздействие к рых на живые организмы приводит к появлению мутаций с частотой, превышающей уровень спонтанных мутаций. К физич. М. относятся все виды ионизирующих излучений… … Биологический энциклопедический словарь

мутагены — хим. вещества (этилендиамин, колхицин и др.), физ. (рентгеновские и гамма–лучи, нейтроны, ультрафиолетовое излучение) и биол. (напр., старение) факторы, способные увеличивать частоту мутаций в 10– 100 000 раз. М. нередко являются канцерогенами.… … Словарь микробиологии

МУТАГЕНЫ — [от мутации и. ген (ы)], физические и химические факторы, воздействие которых на живые организмы вызывает появление мутаций. В результате антропогенного загрязнения окружающей среды накапливается огромное количество мутагенов. К мутагенам… … Экологический словарь

мутагены — – химические и физико химические факторы, вызывающие мутации … Краткий словарь биохимических терминов

мутагены — ов; мн. (ед. мутаген, а; м.). [от лат. mutatio изменение, перемена и греч. genēs рождающий, рождённый] Спец. Физические и химические факторы, вызывающие мутации (1 зн.). Изучение мутагенов. ◁ Мутагенный, ая, ое. М ые соединения, вещества. М ая… … Энциклопедический словарь

мутагены — (см. ген(езис)) факторы, вызывающие мутации ; различают физ. мутагены (рентгеновские и гамма лучи, нейтроны, протоны, температура, центрифугирование н др.), хим. (этиленимин, колхицин и др.) и биологические (напр., старение). Новый словарь… … Словарь иностранных слов русского языка

Мутагены — физические и химические факторы, вызывающие стойкие наследственные изменения Мутации. К физическим М. относятся все виды ионизирующих излучений (См. Ионизирующие излучения) (гамма и рентгеновские лучи, протоны, нейтроны и др.) и… … Большая советская энциклопедия

Источник

Мутаген

В биологии мутагенами называют физические или химические агенты, которые вызывают изменения в генетическом материале (как правило, ДНК) организма и повышают частоту мутаций. Так как многие мутации приводят к образованию раковых опухолей, мутагены также часто называют канцерогенами. Однако, не все мутации вызываются мутагенами, так называемые, спонтанные мутации возникают в результате ошибок при репликации ДНК, репарации и рекомбинации.

Содержание

Классификация

Мутагенами могут быть различные факторы, вызывающе изменения в структуре генов, структуре и количестве хромосом. По происхождению мутагены классифицируют на эндогенные, образующиеся в процессе жизнедеятельности организма и экзогенные — все прочие факторы, в том числе и условия окружающей среды.

По природе возникновения мутагены классифицирует на физические, химические и биологические:

Физические мутагены

Химические мутагены

Биологические мутагены

Полезное

Смотреть что такое «Мутаген» в других словарях:

мутаген — мутаген … Орфографический словарь-справочник

МУТАГЕН — любой агент или фактор, вызывающий мутацию. Экологический словарь, 2001 Мутаген любой агент или фактор, вызывающий мутацию. EdwART. Словарь экологическ … Экологический словарь

мутаген — этиленимин, фактор Словарь русских синонимов. мутаген сущ., кол во синонимов: 2 • фактор (29) • … Словарь синонимов

МУТАГЕН — МУТАГЕН, а, муж. (спец.). Общее название физических, химических, биологических факторов, способных стимулировать мутацию (в 1 знач.). | прил. мутагенный, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

Мутаген — вещество, способное вызвать генетические изменения в живых организмах. Источник: МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВНЕДРЕНИЮ И ПРИМЕНЕНИЮ САНИТАРНЫХ ПРАВИЛ И НОРМ САНПИН 2.1.4.559 96 ПИТЬЕВАЯ ВОДА. ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ ВОДЫ… … Официальная терминология

МУТАГЕН — Любой агент или фактор, вызывающий мутацию Словарь бизнес терминов. Академик.ру. 2001 … Словарь бизнес-терминов

мутаген — mutagen мутаген. Физический (гамма и Рентгеновские лучи, элементарные частицы, температура и др.) или химический (многочисленные органические и неорганические соединения, включая некоторые чужеродные для данного объекта биополимеры) фактор,… … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.

мутаген — rus мутаген (м), мутагенное вещество (с) eng mutagen, mutagenic substance fra mutagène (m), substance (f) mutagène deu mutagener Stoff (m) spa sustancia (f) mutagénica, sustancia (f) mutágena, mutágeno (m) … Безопасность и гигиена труда. Перевод на английский, французский, немецкий, испанский языки

мутаген — ПАТОЛОГИЯ ЭМБРИОГЕНЕЗА МУТАГЕН, МУТАГЕННЫЙ ФАКТОР – фактор физической (рентгеновские и гамма лучи), химической (антибиотики, кислоты), или биологической природы (вирусы), воздействие которого на организм приводит к возникновению мутаций … Общая эмбриология: Терминологический словарь

мутаген — mutagenas statusas T sritis chemija apibrėžtis Medžiaga ar poveikis, sukeliantys gyvų organizmų genetinius pokyčius (mutacijas). atitikmenys: angl. mutagen rus. мутаген … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

мутаген — mutagenas statusas T sritis augalininkystė apibrėžtis Veiksnys, sukeliantis genetinius organizmo pokyčius (mutacijas). atitikmenys: angl. mutagen rus. мутаген; мутагенный фактор … Žemės ūkio augalų selekcijos ir sėklininkystės terminų žodynas

Источник

Что такое мутагены в биологии

Если эта ошибка остается неисправленной, синтез белка и репликация ДНК усложняется во много раз — это и есть мутагенез. Солнечный свет нужен для выработки витамина D. Однако образование пиримидиновых димеров является одной из основных причин меланомы. Помимо этого, ультрафиолетовое излучение вредно для глаз. Вывод: длительное пребывание на солнце вредно. Солнечные ожоги опасны. Пренебрегать кремами с UV-фильтрами и находиться под прямыми солнечными лучами — легкомысленно, а ходить в солярий запрещено категорически. Прочее взаимодействие с солнцем (пробежка по пляжу на рассвете, например) нужно и полезно.

Враг №2: активные формы кислорода Самый распространенный мутаген. Хитрость заключается в том, что эти активные формы генерируются в ходе самых обычных химических реакций, которые протекают в человеческом теле. Тут может возникнуть недоумение, ведь кислород — это газ, который содержится в атмосфере нашей планеты, с ним ассоциируется дыхание полной грудью, свежесть и еще какие-то приятные ощущения из рекламы стиральных порошков.

Разгадка кроется в названии. Кислород окисляет вещества, которые встречает на своем пути. Вспомните перекись водорода, которую выливают на разбитую коленку — примерно то же самое происходит в клеточных масштабах при выделении активных форм кислорода. Активные формы кислорода разрушают мембраны, из которых построены живые клетки, выдергивают отдельные основания из цепи ДНК и вносят разрывы. Страшно не только то, что они делают, но и то, как изощренно это происходит. Поскольку выделение АФК осуществляется постоянно, при поломке нейтрализующего их механизма клетки постоянно подвергаются бомбардировке мутагенами и гибнут в муках.

Важно учитывать собственную генетическую предрасположенность к усвоению витаминов, так как антиоксиданты при чрезмерном потреблении вредны: они могут препятствовать усвоению других микроэлементов.

Доказано: полезные пищевые привычки помогут избежать этого врага. Будьте аккуратны и не ешьте просроченные продукты. Старайтесь тщательно мыть продукты и готовить еду непосредственно перед употреблением. Впрочем, люди с непереносимостью глютена, лактозы или кофеина в отношении афлатоксина чувствуют себя немного спокойнее: больше половины продуктов из группы риска уже исключены из их меню. Такая особенность пищевого поведения, как привычка переедать, может быть вдвойне вредна в данной ситуации.

Враг №4: бензол. Бензол — химическое соединение, без которого невозможно представить современную жизнь. Это токсин и канцероген, который входит в состав нефти и бензина, а также широко применяется в производстве лекарств, пластмасс, резины и красителей. Если поместить человека в замкнутое пространство и постепенно закачивать туда бензол, то сначала он почувствует эйфорию. Затем появятся сонливость, тошнота, головная боль, мышечные подергивания. Если оставить испытуемого в этой камере на длительное время, то он умрет, если же его выпустить, то можно будет наблюдать целый комплекс расстройств, вызванных отравлением бензолом. Однако нам интересно не это. Бензол часто встречается в некачественной косметической продукции и пластмассовых изделиях, то есть не исключено систематическое отравление бензолом в небольших количествах, что может провоцировать возникновение различных видов гемато-онкологических заболеваний.

Доказано: витамины группы В — Ниацин, фолат и кобаламин — необходимы для репарации ДНК. Дефицит этих витаминов в первую очередь заметен при отравлении бензолом. Зачастую люди получают витамины этой группы с мясом животных. Подробнее узнать о том, на какие процессы влияют витамины группы В и как диагностировать их недостаток, можно по ссылке.

Берегите себя. Враги в лице мутагенов могут быть повсюду. Когда речь заходит о здоровом образе жизни, тем, кто пытается изменить все своими силами, приходится балансировать между массой советов и здравым смыслом. Граница зыбкая и устоять на ней больше шансов у того,, кто знает себя и не наносит себе вред.

Источник

Мутагенные агенты, как они действуют, типы и примеры

мутагенные агенты, также называемые мутагены, представляют собой молекулы различной природы, которые вызывают изменения в основаниях, которые являются частью цепей ДНК. Таким образом, присутствие этих агентов усиливает скорость мутации в генетическом материале. Они классифицируются как физические, химические и биологические мутагены..

Мутагенез является повсеместным явлением в биологических объектах и ​​не обязательно приводит к негативным изменениям. Фактически, это источник вариаций, который позволяет эволюционным изменениям.

Что такое мутация?

Вся информация, необходимая для развития и контроля организма, находится в его генах, которые физически расположены в хромосомах. Хромосомы состоят из длинной молекулы ДНК.

Как правило, мутации влияют на функцию гена, и он может потерять или изменить свою функцию..

Поскольку изменение последовательности ДНК затрагивает все копии белков, определенные мутации могут быть чрезвычайно токсичными для клетки или организма в целом.

Мутации могут возникать в разных масштабах у организмов. Точечные мутации влияют на одно основание в ДНК, тогда как мутации более крупного масштаба могут затрагивать целые области хромосомы..

Всегда ли мутации смертельны??

Неправильно думать, что мутация всегда приводит к возникновению заболеваний или патологических состояний организма, который ее переносит. На самом деле, есть мутации, которые не изменяют последовательность белков. Если читатель хочет лучше понять причину этого факта, он может прочитать о вырожденности генетического кода.

На самом деле, в свете биологической эволюции, состояние непременное условие для того, чтобы произошли изменения в популяции, существует наличие вариаций. Эта вариация возникает из-за двух основных механизмов: мутации и рекомбинации.

Таким образом, в контексте дарвиновской эволюции необходимо, чтобы в популяции были варианты, и чтобы эти варианты ассоциировались с большей биологической адаптацией..

Как возникают мутации?

Мутации могут возникать спонтанно или могут быть вызваны. Собственная химическая нестабильность азотистых оснований может быть преобразована в мутации, но с очень низкой частотой.

Частой причиной спонтанных точечных мутаций является дезаминирование цитозина до урацила в двойной спирали ДНК. Процесс репликации этой цепи приводит к дочернему мутанту, где исходная пара GC была заменена на пару AT..

Кроме того, естественное воздействие на организм определенных факторов окружающей среды приводит к появлению мутаций. Среди этих факторов мы имеем ультрафиолетовое излучение, ионизирующее излучение, различные химические вещества, среди других.

Эти факторы являются мутагенными. Далее мы опишем классификацию этих агентов, как они действуют и их последствия в клетке.

Типы мутагенных агентов

Агенты, которые вызывают мутации в генетическом материале, очень разнообразны по своей природе. Сначала мы рассмотрим классификацию мутагенов и приведем примеры каждого типа, а затем объясним различные способы, которыми мутагены могут вызывать изменения в молекуле ДНК..

Химические мутагены

Мутагены химической природы включают следующие классы химических веществ: акридины, нитрозамины, эпоксиды и другие. Существует подклассификация этих агентов в:

Аналогичные основы

Молекулы, которые имеют структурное сходство с азотистыми основаниями, обладают способностью вызывать мутации; l 5-бромурацил и 2-аминопурин являются наиболее распространенными.

Агенты, которые реагируют с генетическим материалом

Азотистая кислота, гидроксиламин и ряд алкилирующих агентов реагируют непосредственно в основаниях, которые составляют ДНК, и могут переходить из пурина в пиримидин и наоборот.

Интерстициальные агенты

Существует целый ряд молекул, таких как акридины, бромид этидия (широко используемые в лабораториях молекулярной биологии) и профлавин, которые имеют плоскую молекулярную структуру и способны проникать в цепь ДНК..

Окислительные реакции

Нормальный метаболизм клетки имеет в качестве вторичного продукта ряд активных форм кислорода, которые повреждают клеточные структуры, а также генетический материал..

Физические мутагены

Биологические мутагены

Наконец, у нас есть биологические мутанты. Это организмы, которые могут вызывать мутации (в том числе аномалии на уровне хромосом) в вирусах и других микроорганизмах.

Как они действуют? Виды мутаций, вызванных мутагенными агентами.

Наличие мутагенных агентов вызывает изменения в основаниях ДНК. Если результат включает в себя замену пиримидинового или пиримидинового основания на одно и то же химическое строение, мы говорим о переходе.

Напротив, если изменение происходит между основаниями разных типов (пурином пиримидином или иным образом), мы называем процесс трансверсией. Переходы могут произойти из-за следующих событий:

Таутомеризация оснований

Тип таутомерии кето-енол, где происходит миграция водорода и чередуется между обеими формами. Есть также изменения между имино-амино-формой. Благодаря своему химическому составу основы ДНК испытывают это явление.

Включение аналогичных баз

Включение молекул, которые напоминают основания, может помешать модели спаривания оснований. Например, включение 5-бромурацила (вместо тимина) ведет себя как цитозин и приводит к замене пары AT на пару CG.

Прямое действие на базах

Прямое действие определенных мутагенов может напрямую влиять на основания ДНК. Например, азотистая кислота превращает аденин в аналогичную молекулу, гипоксантин, посредством реакции окислительного дезаминирования. Эта новая молекула соединяется с цитозином (а не с тимином, как это обычно бывает с аденином).

Изменение также может происходить в цитозине, и в результате дезаминирования получается урацил. Замена одного основания в ДНК имеет прямые последствия для процессов транскрипции и трансляции пептидной последовательности.

Стоп-кодон может появиться заранее, и трансляция останавливается преждевременно, влияя на белок.

Добавление или удаление баз

Некоторые мутагены, такие как интеркалирующие агенты (в частности, акридин) и ультрафиолетовое излучение, способны модифицировать нуклеотидную цепь.

Интеркалирующими агентами

Как уже упоминалось, интеркалирующие агенты представляют собой плоские молекулы и обладают способностью переслоенный (отсюда и название) между основаниями нити, искажая его.

Во время репликации эта деформация в молекуле приводит к делеции (т.е. потере) или вставке оснований. Когда ДНК теряет базы или добавляются новые, это влияет на открытую рамку считывания..

Напомним, что генетический код включает считывание трех нуклеотидов, кодирующих аминокислоту. Если мы добавим или удалим нуклеотиды (в количестве, которое не равно 3), все считывания ДНК будут затронуты, и белок будет совершенно другим.

Эти типы мутаций называются сдвиг кадра или изменения в составе триплетов.

Ультрафиолетовое излучение

Ультрафиолетовое излучение является мутагенным агентом и является обычным неионизирующим компонентом обычного солнечного света. Однако компонент с самой высокой мутагенной скоростью захватывается озоновым слоем земной атмосферы..

Молекула ДНК поглощает излучение, и происходит образование димеров пиримидина. То есть пиримидиновые основания связаны ковалентными связями.

Смежные тимины в цепи ДНК могут соединяться, образуя димеры тимина. Эти структуры также влияют на процесс репликации.

В некоторых организмах, таких как бактерии, эти димеры могут быть восстановлены благодаря присутствию репаративного фермента, называемого фотолиазой. Этот фермент использует видимый свет для преобразования димеров в две отдельные основы.

Однако эксцизионная репарация нуклеотидов не ограничивается ошибками, вызванными светом. Механизм ремонта обширен и может восстанавливать повреждения, вызванные различными факторами..

Когда люди подвергают нас чрезмерному воздействию солнца, наши клетки получают чрезмерное количество ультрафиолетового излучения. Следствием этого является образование димеров тимина, которые могут вызвать рак кожи..

Источник

Мутагены

Эта статья не будет посвящена перевоплощению в DC/MARVELских героев, в черепашек ниндзя и даже не Геральту серии книг и игр «Ведьмак» (Анджей Сапковский, спасибо). Это будет чисто научный текст, так что будь готов!

Как говорит древнегреческо-латинский транслит, Мутаген или «Изменения рождающий» — это химические и физические факторы, вызывающие наследственные изменения — мутации.

Различают три типа мутагенов: физические, химические и биологические.

После удачного мирного разговора между Америкой и Японией, ученые стали задумываться о том, какое влияние оказывает небольшая доля радиации на Хиросиме и Нагасаки. По облезлой коже, лейкемии и выпавшим волосам стало понятно, что как-то не очень хорошо. После начали исследовать остальные факторы окружающей среды, которые меняют наш геном. В список Физ.Мутагенов входят:

Во-вторых, космическая радиация конечно не проникает полностью на Землю, благодаря магнитному полю. НО. От космического излучения больше защищен экватор, а вот ближе к полюсам доля радиации увеличивается. Особенно много её в Лондоне, Москве и Токио.

В-третьих, твой загар, это лишь защита от УФ-лучей. Как можно догадаться, наибольшей защищенностью обладают шоконигеры, а вот азиаты и белые могут подхватить рак.

В-четвертых, высокая температура, которая повышает скорость химических реакций, также вызывает мутации. Всё из-за разгона атомов. Да такого, что всё рвётся, особенно у ДНК. Температурные мутации примерно происходят при 30-50 градусах цельсия ( кроме мух береговушек ). Как вы уже догадались, люди, которые несколько веков жили в таких условиях, адаптировались и им такие мутации ни по чем.

В-пятых, рентген. Ну его делали все. Но фишка вот в чем. Так называемая флюрография не во всех странах делается каждый год. Точнее ее делают каждый год только люди особых профессий, например, врачи. Следовательно, в России есть адаптация к такому излучению.

Сразу скажу, что ГМО-продукты не вызывают мутаций, не верь своей бабушке и РЕН-ТВ!
— нитрозодиметилмочевина— часто применяется в сельском хозяйстве;
— некоторые пестициды(пестициды группы альдрина, гексахлоран);
— некоторые пищевые добавки (например,ароматические углеводороды (бензол и т.п.), цикламаты);
— продукты переработки нефти;
— органические растворители;
— лекарственные препараты (например, цитостатики, препараты ртути,иммунодепрессанты).
— парфюмерия

Механизм действия таков: залезает в клетку мутаген и облепливает со всех сторон ДНК. Затем нарушается синтез белков, из которых мы построены. И кирдык! Появляются мутантные белки или вообще ничего не появляется и ты мрёшь.

Небольшой факт: лекарства применяемые в химиотерапии являются мутагенами. От рака человек умирает медленно, но больно. А так он еще и мутирует и. вскоре умирает тоже.

Как по мне, это самая интересная и безопасная группа мутагенов.

— Специфические последовательности ДНК —транспозоны;
— некоторые вирусы (вирус кори, краснухи, гриппа);
— продукты обмена веществ(продукты окисления липидов);
— антигены некоторых микроорганизмов

Не только вирусы могут менять генотип клетки. Паразит и хозяин меняют друг другу генотип в ходе эволюции, симбионты тоже. Такая штука, как CRISPR создана для вырезания ненужных генов, а если мы научимся вставлять гены, как вирус, но только хорошие, то это перевернёт нашу привычную жизнь.

Источник