Оглавление
- 1 Мутаген
- 1.1 Определение мутагенов
- 1.2 История открытия мутагенов
- 1.3 Различия между мутагенами и канцерогенами
- 1.4 Различия между мутагенами и агентами, повреждающими ДНК
- 1.5 Эффекты мутагенов
- 1.6 Типы мутагенов
- 1.7 Современные исследования
- 1.8 Активные формы кислорода и их роль в мутагенезе
- 1.9 Мутагены и их механизмы действия
- 1.10 Химические мутагены косвенного действия
- 1.11 Базовые аналоги и интеркалирующие агенты
- 1.12 Металлы и биологические агенты
- 1.13 Защита от мутагенов
- 1.14 Тестовые системы для обнаружения мутагенов
- 1.15 Ген желтого тела и мутации
- 1.16 Анализ растений
- 1.17 Анализ клеточной культуры
- 1.18 Системы проверки хромосом
- 1.19 Системы тестирования на животных
- 1.20 Мутагены в противораковой терапии
- 1.21 Мутагены в художественной литературе и видеоиграх
- 1.22 Полный текст статьи:
- 2 Мутаген
Мутаген
-
Определение мутагенов
- Мутагены изменяют генетический материал, увеличивая частоту мутаций.
- Мутагены могут быть канцерогенами, но не все мутации вызывают рак.
- Мутагены обладают характерными мутационными признаками.
-
История открытия мутагенов
- Первые мутагены были канцерогенами, связанными с раком.
- В 1927 году Герман Мюллер обнаружил мутагенные свойства рентгеновских лучей.
- В 1940-х годах Шарлотта Ауэрбах и Дж. М. Робсон обнаружили мутагенные свойства горчичного газа.
-
Различия между мутагенами и канцерогенами
- Мутагены не обязательно являются канцерогенами.
- Канцерогены могут вызывать рак через различные механизмы, не вызывая мутаций.
-
Различия между мутагенами и агентами, повреждающими ДНК
- Повреждающие ДНК агенты вызывают изменения в структуре ДНК, но не реплицируются.
- Мутации могут воспроизводиться при репликации ДНК, а повреждения ДНК не обязательно воспроизводятся.
-
Эффекты мутагенов
- Мутагены вызывают изменения в ДНК, что может привести к раку.
- Мутагены могут модифицировать последовательность ДНК, вызывая хромосомные поломки и анеуплоидию.
- Некоторые мутации являются молчаливыми и не вызывают видимых эффектов.
-
Типы мутагенов
- Мутагены могут быть физическими, химическими или биологическими.
- Физические мутагены включают ионизирующие излучения и ультрафиолетовое излучение.
- Химические мутагены делятся на прямые и косвенные.
-
Современные исследования
- Современные подходы показывают, что генотоксические эффекты могут быть нелинейными.
- Активация путей репарации ДНК может предотвратить мутации при низких дозах мутагенов.
-
Активные формы кислорода и их роль в мутагенезе
- АФК образуются в результате нормальных клеточных процессов и могут быть мутагенными.
- Примеры АФК: супероксидные, гидроксильные радикалы и перекись водорода.
-
Мутагены и их механизмы действия
- Дезаминирующие агенты, такие как азотистая кислота, могут вызывать переходные мутации.
- Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) могут связываться с ДНК и образовывать аддукты.
- Алкилирующие агенты, такие как этилнитрозомочевина, могут вызывать сшивание ДНК.
- Нитрозамины, содержащиеся в табаке и копченом мясе, могут вызывать рак.
- Ароматические амины и амидоамиды связаны с канцерогенезом.
- Бром и некоторые соединения, содержащие бром, также мутагенны.
- Азид натрия и псорален могут вызывать сшивание ДНК.
- Бензол и триоксид хрома также мутагенны.
-
Химические мутагены косвенного действия
- Полиароматические углеводороды, ароматические амины и бензол могут продуцировать промутагены.
- Некоторые химические мутагены требуют активации ультрафиолетовым или видимым светом.
-
Базовые аналоги и интеркалирующие агенты
- Базовые аналоги, такие как 5-бромоурацил и 2-аминопурин, могут вызывать переходные мутации.
- Интеркалирующие агенты, такие как бромид этидия и профлавин, могут встраиваться между основаниями ДНК.
-
Металлы и биологические агенты
- Металлы, такие как мышьяк, кадмий, хром и никель, могут обладать мутагенными свойствами.
- Транспозоны и онковирусы могут встраиваться в хромосомную ДНК и нарушать генетическую функцию.
- Бактерии, такие как Helicobacter pylori, могут вызывать воспаление и повреждение ДНК.
-
Защита от мутагенов
- Антиоксиданты, такие как витамин А, витамин С и флавоноиды, могут удалять АФК и предотвращать рак.
- Селен и фитонутриенты, такие как сульфорафан и индол-3-карбинол, также могут защищать от рака.
- Ограничение воздействия мутагенов, таких как ультрафиолетовое излучение и табачный дым, важно для профилактики рака.
-
Тестовые системы для обнаружения мутагенов
- Тест Эймса и устойчивость к 8-азагуанину у S. typhimurium используются для первичного скрининга на мутагены.
- Системы обнаружения мутаций в E. coli и Bacillus subtilis также применяются.
- Дрожжи и дрозофила также используются для тестирования мутагенов.
-
Ген желтого тела и мутации
- Ген желтого тела находится на Х-хромосоме
- Мутации могут быть обнаружены у самцов, если они не имеют желтых тел
-
Анализ растений
- Растения, такие как Zea mays и Arabidopsis thaliana, используются для тестирования мутагенности
-
Анализ клеточной культуры
- Клеточные линии млекопитающих, такие как V79 и CHO, могут быть использованы для тестирования мутагенеза
- Первичные гепатоциты крыс измеряют восстановление ДНК после повреждения
-
Системы проверки хромосом
- Хромосомы окрашивают и наблюдают за изменениями
- Обмен сестринскими хроматидами может указывать на мутагенный потенциал
- Микроядерный тест выявляет кластогенные агенты
-
Системы тестирования на животных
- Грызуны используются для тестирования канцерогенов
- Мыши с рецессивными мутациями могут быть использованы для проверки мутагенов
- Анализ на доминирующую летальность контролирует раннюю гибель эмбрионов
- Анализ на трансгенных мышах использует вирусный челночный вектор
-
Мутагены в противораковой терапии
- Мутагены используются для уничтожения раковых клеток
- Алкилирующие и интеркалирующие агенты могут вызывать побочные эффекты
- Ионизирующие излучения используются в лучевой терапии
-
Мутагены в художественной литературе и видеоиграх
- Мутагены часто представлены как вещества, изменяющие форму или наделяющие сверхспособностями
- В фильмах 1950-х годов ядерная радиация вызывает мутации людей и насекомых