В.И. Иванов - Генетика (1117686), страница 61
Текст из файла (страница 61)
Таким образом, в свете сформулированною закона, случайные по своей направленности мутации у каждой отдельной особи представляют собой закономерное явление, если рассматривать их с позиций вида, так как спектр этих мутаций у каждою вила предопределен исторически сложившимся генотипом. Как всякий закон он позволяет ирелсказывать еще не наблюдавшиеся факты и явления, в данном случае — су- Чаеае й Общая еенееаика :твование определенных форм у еще ие исследованного вида, на основе данных езученному, близко родственному в генетическом отношении виду. Сам Н.И. Ваов, обнаружив мугантную гбез лнгулы) по строению листа форму мягкой пшени- ~ ~ редположил возможность существования таких же форм у других злаков. Дейапсльно, были найдены кукуруза, овес, просо, ячмень, а также мятлик и пырей с логичной мутацией. 1акон юмологических рядов наследственной изменчивости был восторженно 1ечен современниками, которые услышали его в докладе Н.И. Вавилова на 3-м 1хюсийском селекционном съезде в 1920 г.
В течение следующих 1О лет его поло~ви активно разрабатывали и использовали растениеводы, морфологи и система- и. Олнако к 40-м юдам ХХ века интерес исследователей и практиков к закону ~ у~ жать. Это объясняется тем, что наиболее популярным объектом у генетиков в реми стали микроорганизмы. При их изучении у самых разных бактерий и низ; |рибов были получены ряды фенотипически подобных мутаций, затрагивавшие ~ каковые пищевые потребности гнапример, в аденине, триптофане и других амиислотах). Эти результаты на время обесценили закон, придали ему вид обшеиз- ~ к1й, избитой истины. Такое положение дел сохранялось до тех пор, пока не наюь прямое изучение юмологин генов на молекулярном уровне.
Анализ аминовги н~й последовательности некоторых белков гв частности, гемоглобина и цитоеа ) у р ми ых видов организмов показал их существенное сходство, что свидетель- и;шо о гомологии кодируюШих данные ам инокислотные последовательности геРа )1заботи ~ные и получившие широкое распространение в конце ХХ века мето- скяс~~ирования ДНК и клонирования генов дали огромный массив данных, пои ш них реально судить о степени сходства большого количества генов. Оказалось, вь~ ряда на юв, ответственных за метаболизм, гомология прослеживается не только ар нот, по и некоторых случаях распространяется и на гены прокариот. Кроме тою, ошаление генетических карт целого ряда млекопитающих выявило удивительное ш во расположения генов в одной хромосоме 1синтению) у человека, мыши, кошкоровы, а также в случае еше более далеких между собой видов; например, человекури~ ~ьь >акты, подтверждаюшие высокую степень гомологин ~снов у близких видов лимологию отдельных генов у представителей разных классов, видов и родов, уже зс весьма многочисленны, в свете чею гомологичные гены разных видов приняюзначать одинаковыми символами 1напри мер, в пределах класса млекопитаюзи основу берется номенклатура генов человека).
14.5. ИНГИБИТОРЫ МУТАГЕНЕЗА и 50-х и: ХХ века А. Новик и Л. Сцилард показали, что пуриновые рибонуклеовызывают снижение уровня спонтанного и индуцированного мутационною :оса у В. са11. Так был открыт новый класс соединений — автимутагеиы. Классиция их представляет не менее сложную задачу, чем классификация мугаций.
Глава 14. Молекулирииы мехиииллии му~намнем 2бЗ Тем не менее, С Дс Флора и С. рэчел, разделили их падве основные группы в зависимости от места Лействия: енеклепнлчшяе (Лисмугагены) и внутриклегпочные. Еще одна классификация атимутагенов базировалась на предполагаемых механизмах их действия. Так, группа внеклеточных алз имутагенов состоит из трех подгрупп: 1) ингибишоры поглощения мугпигенов и их предшественников (препятствуют проникновению в организм или ускоряют выведение из организма мутагенов), например, жирные кислоты, ароматические аминокислоты и др.; 2) ингибиторы эндогенного формирования мутагенов (предотвращают/тормозят реакции нитрозирования или изменяют внугрикишечную флору), например, токоферолы, фенолы, аскорбиновая кислота, ферментированные молочные продукты; 3) дезоктиеоторы мугпогеное 1в результате физических и/или химических реакций), например, вещества, поддерживающие определенный уровень рН в жидкостях тела, а также тиолы, антиоксиданты.
Внутриклеточвые ингибиторы мутагенеза также представлены тремя подгруппами: 1) модуляторы метаболизма (ускоряют переход мугагенов в клетки, не являющиеся мишенями, индуцирукп механизмы детоксикации), например, тиолы и фенолы; 2) инакгпиеа торы реакционно-способных молекул (взаимодействуют с электрофилами, улавливают кислородные радикалы, защищают нуклеофильные участки ДНК); 3) модуляторы репликации и репарации ДНК (увеличивают точность репликации, повышают эффективность репарации, ингибируют ошибки репарации), например, хлорид кобальта, арсенит натрия, кумарин, ванилин, тиолы, ингибиторы протеаз. Строюсть данной классификации нарушается тем, что одно и то же соединение может быть отнесено к нескольким подгруппам антимугагенов.
Что касается антимугагенных свойств пищевых компонентов, то в 1992 г. Б. Ставрик выделил из разных типов пищевых продуктов более 25 видов содержащихся в них, так называемых, хнмиопревентеров, среди которых — витамины, селен, кальций, флавоноиды, каротиноиды, кум арины, хлорофилл, растительные кислоты, пищевые волокна, жирные кислоты.
К антимугагенам растительною происхождения принято относить капусту, зеленый перец, яблоки, лук, листья мяты, семена растений. Многие из перечисленных соединений в экспериментах снижают повреждающее действие средовых мутагенов. Следует отметить специ фичносп действия антимугагенов, проявляющуюся, прежде всею, в высокой избирательности, что особенно характерно для пищевых антимутагенов вообще и витаминов, в частности. Антимугагены ингибируют эффекты одних музагенов, а в отношении других их действие может быть прямо противоположным 1так называемое комутагенное действие) или отсутствовать вовсе.
Достоверно установлено, что бесспорный компонент полноценною питания — витамин С— проявляет и антимутагенные, и мугагенные, и комутагенные свойства. Комугагенное действие (усиление повреждающею влияния генотоксических соединений) способны оказывать 1п ч11го и другие витамины, етом числе В и Е. Результат зависит отдозы антимутагена, применяемой тест-системы и метода учета наблюдаемою эффекта. И, наконец, вследствие высоко специфичного действия антимутагенов по отношению к органам-мишеням, не исключена возможносп зашиты генетических структур в клетках одних тканей с одновременным потенцированием мугагенною эффекта в других, чему есть косвенные полтвержления, Часть /. Ылщек генетики 3опрос создания фармакологических корректоров мутагенеза остается открьпым ислелствие множественности мутагенных загрязнен ~ий одного и того же объекта, а ио причине смешанных механизмов генотоксичсского действия химиопревен~и.
14.6. ВЫЯВЛЕНИЕ МУТАГЕНОВ сясь неотьемлемым свойством всех живых организмов, мутационный процесс, в числе и у человека, может оказывать на жизнеспособность носителей вновь возио~ них мутаций влияние как едва заметное, так и катастрофическое. Опасное шис некоторых физических факторов и химических соединений на частоту му~й у человека, стало восприниматься в полной мере лишь по прошествии весьма Юлжитсльного периода времени с момента открытия радиационною и химичео мугшснеза. Причем для радиационного мугагенеза этот «паг-периодь про~ся с момента открытия мутагенною действия рентгеновских лучей до 50-х г. ХХ , когла уже нельзя было не замечать и не оценивать последствия испытаний иою оружия в атмосфере.
Последствиям действия химических мутагенов на ки человека такжедолгое время (до 60 х гг) не уделялосьдолжного внимания. И ко после открытия химических супер мутаге но в эта проблема приобрела актуал ьь. С серели пы 70-х гг ХХ века число работ, посвященных мугагенномудействию 1чсских веществ в среде обитания человека, стало нарастать лавинообразно. Все ~риисло к появлению новою направления — генетической токсикологии, иссле~ ьсй мугагенные эффекты факторов окружающей среды.
14.6.1. МУТАГЕННЫЕ ФАКТОРЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ иссдневной жизни человек постоянно сталкивается с химическими мугагенами. ~сн)чниками служат производственные вредности, сельскохозяйственные ядо~каты, соединения бытовой химии, отдельные лекарства, но, прежде всею— укты питания. Согласно опубликованному в 1990 г.
заключению Международаюптства по исследованию канцерогенного риска при Всемирной организации юохранения (ВОЗ), пиша является источником сложной смеси мутагенов и ,срогснов различной природы. Это — нитрозосоединения, растительные алкалоштсроциклические амины, флавоноиды, отдельные ароматические углеводо- ~ и еще целый ряд химических соединений. Кроме того, пищевое сырье может загрязнено мутагенами при хранении Гони могут образоваться из немутагенных шсстиенников).