Фогель, Мотульски - Генетика человека - 2 (947312), страница 76

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 76)

Представление об удвоенной частоте мутаций совершенно произвольно. Оно было выбрано в качестве удобного ориентира при подборе такой дозы радиации, которая при облучении ею человеческой популяции удвоила бы естественную частоту мутаций. В свете упомянутых выше дискуссий очевидно, что никакой единственной удваиваюизей дозы быть не может. Удваивающая доза будет изменяться с изменением типа мутации, стадии развития половой клетки, на которой проводилось облучение, специфического типа радиации и мошности дозы. Поэтому использование единственной удваивающей дозы для всех типов воздействия облучения на человека лишено смысла.

Еще более бессмысленны удваивающие дозы для специфических ситуаций, например удваиваюшая Доза острого облучения или удваиваюшая доза хронического облучения. Согласно данным, полученным в экспериментах на мышах, удваиваюшая доза равна 18 — 52 рэмам в случае острого облучения и як 100 рэмам в случае хронического облучения. Резонно предположить, что удваивающие дозы для людей имеют приблизительно такой же порядок величины, хотя существуют данные, свидетельствующие о большей радиоустойчивости человека (см.

разд. 5.2.1.5). ПопугягГггонные эксперименты на мышах и других м гекопитаюизих. Обсуждавшиеся экспериментальные результа~ы имеют отношение только к первому из пяти вопросов, поставленных в разд. 5.2.1.2: каким образом радиация воздействует на генетический материал? Однако некоторые опыты на животных спланированы с учетом четвертого вопроса: каковы отдаленные последствия увеличения частоты мутаций, вызванные облучением, для популяции? Некоторые эксперименты с длительным облучением искусственных популяций животных продолжались в течение многих поколений.

Дозы радиации имели величину порядка нескольких сот рентгенов на поколение; некоторые дозы применялись при высоких мощностях дозы, а другиепри низких. Общий эффект оказался удивительно слабым: величина помет'а обычно уменьшалась, число имплантаций мертвых зигот (доминантных леталей) уведичивалось. (В некоторых опытах увеличивалось число бесплодных животггых.) Потомство, полученное после продолжавшегося в течение многих поколений облучения предков, по продолжительности жизни в отдельных случаях даже превосходило необлученный контроль г213'). В одном эксперименте с крысами П 579; !580з изучали поведенческий признак.

обучаемость прн поиске выхода нз лабиринта. Потомки облученных родителей в среднем про»вилл несколько меньшие »способности», чем контрольные животные. Результаты этих популяционных экспериментов могут получить оптимистическую и пессимистическую интерпретацию. Оптимист может заключить, что даже длительное облучение очень высокими дозами не вызывает большо~о числа г енетических повреждений. Почти все нндуцнрованные мутации элиминируются во время чейоза нлн приводят к смерти зигот н эмбрионов на ранних стадиях развития.

Однако такие эффекты не должны иметь очень большого значения для популяций человека. Пессимист может возражать против экстраполяции данных, полученных на животных, приносяших более одного детеныша в помете, на людей. Он может доказывать, что случаи смерти эмбрионов и новорожденных, зафиксированные в этих экспериментах, свидетельствуют о том, что облучение человеческих популяций приве- б. Мутации 239 дет к высокой частоте мертворождений и ранней гибели уродливых детей. В общем такие эксперименты на животных могут быть подвергнуты критике как не позволяющие осуществить корректную экстраполяцию на человека. Большинство из этих долговременных популяционных исследований на мышах проводилось в конце 1950-х и начале 1960-х гг. Вероятно, очень немногие, если вообше какие-либо работы этого типа заслуживают продолжения, так как их полезность для объяснения ситуации в популяции человека, по-видимому, очень невелика.

Одно исследование было проведено на популяции грызунов, подвергаюшихся высокому уровню естественного облучения на территории штата Керала в Южной Индии. В среднем, доза 7-облучения составляла 16 мГр в год. Это в 7,5 раза выше уровня радиации ва местности, использовавшейся в качестве контроля. Никаких огяичяй цо частоте скелетных аномалий от животных, обигаюшвх в других районах, ве обнаружено. Выводы относительна генетической опасности облучения для человека, вытека~аи7ие из результатов, полученных при изучении радиационной генетики мыши. В разд.

5.2.1.2 было сформулировано несколько вопросов, ответить на которые могут помочь радиационнон енетические исследования. 1. Какого типа мутации нндуцируются радиацией? Ионизируюшая радиация, по-видимому, главным образом индуцирует хромосомные мутации. Имеются также надежные доказательства индукции геномных мутаций, особенно анеуплоидий.

Многие из индуцированных мутаций затрагивают только один функциональный ген; пока еше не установлено, сколько из них могут считаться генными мутациями в строгом смысле. Результаты всех этих исследований, вероятно, можно экстраполировать на человека. 2. Где преимущественно индуцируются мутации — в половых клетках или в соматических? Имеются надежные доказательства, что мутации индуцируются во всех облучаемых клетках — и в половых, и в соматических. Можно предполагать, что ответы на эти два вопроса справедливы также и в отношении человека.

ЗА. На какой стадии развития половых клеток происходит первичное поражение? У самцов поражение может происходить на всех стадиях развития половых клеток, однако мейоз действует как эффективный фильтр, особенно для хромосомных аберраций. На постмейотических стадиях, до и включая стадию оплодотворения, риск поражения, по-видимому, выше, чем для премейотических половых клеток.

Экстраполяция этого результата на человека тоже представляется вполне обоснованной. У самок мышей ооциты под действием радиации могут мути- ровать и потерять хромосомы только в том случае, если облучение производилось в течение последних 7 недель перед овуляпией. Ооциты, находящиеся на стадии диктиотены и не претерпевающие на протяжении многих лет клеточных делений, устойчивы к индукции мутаций. Этот результат, полученный в многолокусных экспериментах на мышах, в значительной степени подтверждается цитогенетическими данными. Оптимист сделал бы вывод, что человеческие ооциты также устойчивы к радиации на протяжении большей части нх жизни.

Пессимист, с другой стороны, указал бы на возможные видоспецифические отличия. Мы склоняемся к точке зрения оптимиста. Ооциты в интервале от нескольких дней перед овуляцией и до нескольких часов после оплодотворения особенно подвержены риску потери хромосом 1главным образом Х-хромосом), индукции структурных аберраций и, возможно, нерасхождений в мейозе. Очевидной контрмерой может служить надежная противорадиационная зашита в течение нескольких недель до и после зачатия. Можно ли считать, что оогонии тоже восприимчивы к радиационной индукции мутаций? Исследования показали, что оогонии млекопитающих чувствительны к радиации только в период эмбрионального раз- 240 б.

Мутации вития; поэтому для получения эффекта следует облучать беременных самок, а потом проводить скрещивания с их дочерьми. Данные, имеющиеся на сегодняшний день, свидетельствуют о том, что в оогониях транслокации нндупируются с частотой, вдвое меньшей, чем в сперматогониях.

Тем не менее, прежде чем делать выводы, есть смысл подождать появления новых результатов, так как в экспериментах с химическим мутагеном 1алкилируюшим соединением тренимоном) обнаружена высокая чувствительность оогониев. ЗБ. Передаются ли индуцированные мутации следуюшему поколению или же оии подвергаются элиминации? Имеющаяся по этому вопросу информация касается главным образом хромосомных аберрапий.

В данном случае мейотическое деление действует как хороший фильтр. Однако многие аберрации проходят через этот фильтр, а другие индуцируются во время и после мейоза у самок. По крайней мере 90'А индуцированных аберраций элиминируются в течение эмбрионально~о развития: более половины из них еще до имплантации в матку, а большинство остальных в короткий период времени после имплантации. Меньшинство, 5'~а или меньше, выживают, давая потомство с транслокациями или превращаясь в анеуплоидов.

Ввиду высокой частоты хромосомных аномалий у спонтанных абортусов человека (разд. 2.2,4) представляется весьма вероятным, что большинство индуцироваппых хромосомных аберраций у людей должно элиминироваться таким же образом. Точнее, результаты экспериментов свидетельствуют о том, что у человека потеря зн~ от до имплантации может быть по крайней мере такой же высокой, как и после имплантации.

Значительное число индивидов с аберрациями должно выживать, увеличивая число детей с анеуплоидиями и сбалансированными иди несбалансированными хромосомными аберрациями. ЗВ. Какие фенотипические изменения можно ожидать у потомков? Потеря зиготы до имплантации в матку, вероятно, должна проходить большей частью незамеченной, приводя только к небольшой задержке менструации. Потеря зигот после имплантации должна проявляться главным образом в виде спонтанных абортов, причем доли ранних и поздних выкидышей, возможно, близки к соответствующим долям в отсутствие облучения.

Характеристики

Список файлов книги