Mutageni su fizički i hemijski faktori čiji uticaj na žive organizme izaziva promene naslednih svojstava (genotipa). Mutageni se dijele na: fizičke (rendgenski i gama zraci, radionuklidi, protoni, neutroni itd.), fizičko-hemijske (vlakna, azbest), hemijske (pesticidi, mineralna đubriva, teški metali itd.). biološki (neki virusi, bakterije).

Kroz historiju svog razvoja, čovječanstvo je akumuliralo (uglavnom zbog prirodnog procesa mutacije) takozvano genetsko opterećenje, koje se manifestira u nasljednim, genetski uslovljenim bolestima. Zdravlje sadašnjih budućih generacija ljudi u velikoj mjeri ovisi o tome kakvo je genetsko opterećenje naslijeđeno od prethodnih, koliko je mutacija čovječanstvo akumuliralo.

Trenutno je poznato oko 2 hiljade genetskih defekata koji pogađaju samo dio ukupnog broja lokusa u genomu, a kako se vjeruje da se po generaciji (u genomu) prirodno javlja nešto više od jedne mutacije gena, njihova frekvencija je u prosjeku niska (po lokusima).kus po generaciji) i ne može ugroziti postojanje populacija.Istovremeno, oko četvrtine ukupne količine mutacija je zbog energije prirodne radijacijske pozadine. Istovremeno, mutacije gena koje uzrokuju male biohemijske anomalije u tijelu mogu biti češće.

Problem je u tome što ubrzanje učestalosti mutacija dovodi do povećanja broja jedinki sa urođenim defektima i štetnim devijacijama koje se nasljeđuju, a mutacije u nespolnim (somatskim) stanicama, po pravilu, mogu uzrokovati rast maligne neoplazme (spontani karcinom). Proračuni pokazuju (N. Dubinin, 1958) da udvostručenje učestalosti mutacija povećava količinu genetskog opterećenja do te mjere da može postati opasno za postojanje populacija.

Postoji izlaz iz takvog kriznog stanja - to je put evolucijskih promjena, međutim, adaptacija na mutagene u procesu selekcije zahtijeva ogroman broj genetskih žrtava i vremena od populacije. Posebno, vrste koje predstavlja relativno mali broj jedinki, sa sporim slijedom generacija, bilo bi teže prilagoditi se visokoj mutagenoj pozadini okoliša,

Biološke vrste sa velikim brojem jedinki, sa brzim slijedom generacija, na primjer, mikroorganizmi, verovatnije će prevladati genetsku krizu uzrokovanu porastom mutagene kontaminacije (povećanje stope mutacija). Fenomen njihove otpornosti na široko rasprostranjene antibiotike, sulfanilamidne lijekove, kao i na pojavu rasa bakterija, gljivica i insekata otpornih na pesticide.

Glavna opasnost od zagađenja okoliša mutagenima, prema genetičarima, je da će novonastale mutacije koje se evolucijski ne "recikliraju" negativno utjecati na održivost bilo kojeg organizma. A ako oštećenje zametnih stanica može dovesti do povećanja broja nosilaca mutantnih gena i kromosoma, onda ako su oštećeni geni somatskih stanica, moguć je porast broja karcinoma. Štaviše, postoji duboka veza između naizgled različitih bioloških efekata.

Na primjer, mutageni okoliša utiču na količinu rekombinacije nasljednih molekula, koji su također izvor nasljednih promjena. Moguće je uticati i na funkcionisanje gena, što može biti uzrok, na primer, teratoloških abnormalnosti (malformacija), a na kraju je moguće i oštećenje enzimskog sistema, čime se menjaju različite fiziološke karakteristike organizma, sve do aktivnosti. nervnog sistema, a samim tim utiče i na psihu. Genetska adaptacija ljudske populacije na sve veće zagađenje biosfere mutagenim faktorima je u osnovi nemoguća.

Za razliku od grubih hromozomskih oštećenja nasljednog materijala, mutacije točkastih gena koje imaju sposobnost da se akumuliraju tokom generacija predstavljaju glavnu poteškoću u otkrivanju u populacijama. Njihova identifikacija je važna upravo zbog toga što će takve mutacije u velikoj mjeri biti odgovorne za ispoljavanje genetskog opterećenja u narednim generacijama.

Određeni izgledi za direktnu registraciju genskih tačkastih mutacija stvaraju mogućnost praćenja promjena u strukturi rijetkih i monomorfnih proteina (N. Dubinin, Yu. Altukhov, 1975). Kao što je pokazao Yu. Altukhov, spontane mutacije vode to promjene u takvim proteinima, a metoda hvata latentne (u heterozigotu) novonastale mutacije kod pojedinaca. A to je neophodno kako za identifikaciju novih mutacija uzrokovanih zagađenjem okoline, tako i za procjenu promjena u stopi mutacija, obima genetskog opterećenja, a time i genetskih posljedica.

Prije svega, potrebno je procijeniti mutagenost različitih kontaminanata na visokoosjetljivim biološkim test sistemima, uključujući i one koji mogu ući u biosferu, i ako se dokaže rizik za ljude, preduzeti mjere za suzbijanje istih.

Formira se zadatak skrininga - prosijavanja zagađenja u cilju identifikacije mutagena i izrade posebne zakonske regulative koja će regulisati njihovo ispuštanje u životnu sredinu. Dakle, kontrola genetskih posledica zagađenja u kompleksu sadrži dva zadatka: ispitivanje mutagenosti faktora životne sredine različite prirode i praćenje populacija.

Trenutno u svijetu već postoji veliki broj kvalificiranih laboratorija u kojima se provode prilično precizna ispitivanja. Samo u posljednjoj deceniji, predloženo je više od tri desetine testnih sistema, od kojih su neki dizajnirani za otkrivanje tačkastih mutacija. Zadatak je razviti složene test sisteme koji bi mogli odgovoriti na pitanje pod kojim uvjetima potencijalno mutageni faktori mogu postati aktivni - ovisno o tome koji putevi ulaska u tijelo i karakteristike unutarćelijskog metabolizma koji aktivira ili, obrnuto, potiskuje mutageno djelovanje. Sveobuhvatni setovi bioloških test sistema za masovni skrining dizajnirani su za otkrivanje svih vrsta mutacijskih oštećenja hromozoma i gena i trebali bi biti osjetljivi na niske doze mutagena. Uostalom, posljedice ukupne i dugotrajne izloženosti niskim dozama mutagena daju najveći doprinos povećanju genetskog opterećenja: dovoljne da izazovu točkaste mutacije koje se mogu akumulirati generacijama, one su i najčešće u okolišu. .

Mutageni(od latinskog mutatio - promjena i grčkog -genes - rađanje, rođenje), hemijski i fizički faktori koji uzrokuju nasljedne promjene - mutacije.

Mutageni mogu biti različiti faktori koji uzrokuju promjene u strukturi gena, strukturi i broju hromozoma.

Djelovanje mutagena raspršenih u okolini uzrokuje povećanje učestalosti mutacija, što dovodi do povećanja tzv. genetskog opterećenja, koje se izražava u porastu nasljedne patologije, kao i incidencije onkoloških bolesti.

Mutageneza - pojava mutacija - iznenadne kvalitativne promjene u genetskim informacijama. Termin "mutacija" predložio je holandski naučnik de Vries (N. de Vries) 1901. godine.

Mete mutagena u ćeliji su uglavnom DNK i, moguće, neki proteini. Potonji uglavnom uključuju proteine ​​koji igraju strukturnu ulogu u organizaciji genoma ili sudjeluju u replikaciji (samoreprodukcija molekula nukleinske kiseline), rekombinaciji (preraspodjela genetskog materijala roditelja u potomstvu) ili popravci (restauraciji). oštećene strukture DNK).

Da bi se eliminisala primarna oštećenja genetskih struktura uzrokovana mutagenima, postoji niz sistema za obnavljanje ili popravku genetskih oštećenja u ćeliji. Trenutno postoji više od deset takvih sistema. Međutim, tokom popravke, neka od primarnih oštećenja mogu ostati i dovesti do mutacija.

Fizički mutageni su bilo koji fizički efekti na žive organizme koji imaju ili direktan učinak na DNK ili virusnu RNK, ili indirektan učinak kroz sisteme replikacije, popravke, rekombinacije

Prvi fizički mutageni koje su otkrili naučnici su različite vrste zračenja: jonizujuće zračenje, radioaktivni raspad, ultraljubičasto zračenje.

Primarni efekat jonizujućeg i ultraljubičastog zračenja je stvaranje pojedinačnih ili dvostrukih prekida u molekuli DNK. Ultraljubičasto zračenje se snažno apsorbira u tkivima i uzrokuje mutacije samo u površinski lociranim stanicama višećelijskih životinja, ali djelotvorno djeluje na jednoćelijske životinje. Mutageni efekat ultraljubičastog zračenja ustanovio je 1931. godine A.N. Promptov.

Ostali fizički mutageni su čestice različite prirode sa visokom energijom: to su alfa i beta zračenje radioaktivnih supstanci i neutronsko zračenje.U slučaju direktnog dejstva na DNK glavnu ulogu imaju dva parametra: energija delujuće čestice i sposobnost biološkog materijala da apsorbuje ovu energiju.

Oštećenje DNK može biti dva tipa: dvolančani prekidi i jednolančani prekidi.

Mutacije također mogu biti uzrokovane visokim ili niskim temperaturama. Meller je 1928. godine pokazao da povećanje temperature za 10 stepeni C povećava učestalost mutacija kod drozofile za 2-3 puta.

Poznavajući način djelovanja ovih mutagena, moglo bi se pretpostaviti da bi trebali djelovati na DNK bilo kojeg organizma. Doista, ubrzo je otkriveno da, na primjer, rendgenski zraci uzrokuju mutacije u velikom broju životinja, biljaka i mikroorganizama.

Utvrđeno je da mutacije uzrokovane zračenjem mogu utjecati na sve znakove organizma, jer kvant zračenja ili čestica visoke energije mogu sasvim slučajno oštetiti bilo koji dio DNK. Broj nastalih mutacija je veći, što je veći intenzitet zračenja, odnosno što je više kvanta ili čestica ušlo u ćeliju u jedinici vremena.

Takođe je pokazano da fizički faktori izazivaju iste mutacije koje se javljaju tokom spontane mutageneze.

Viša živa bića imaju tvari koje slabe djelovanje zračenja - fotoprotektori, a mnoge biljke sadrže alkaloide i kumarine, pospješuju procese uzrokovane zračenjem i te tvari su opasne za životinje.

Fizički mutageni i njihovi efekti uvelike zavise od pre-evolucije organizma. Vrste su razvile otpornost na uporne mutagene. Fizička mutageneza možda neće biti zabilježena zbog brze smrti mutantnih organizama.

2. Utjecaj fizičkih mutagena na žive stanice

2.1 Utjecaj jonizujućeg zračenja na živi organizam

Mutacije pod dejstvom fizičkih mutagena nastaju na isti način kao i pod dejstvom hemijskih mutagena. U početku dolazi do primarnog oštećenja DNK. Ako se ne ispravi u potpunosti kao rezultat popravke, tada će se pojaviti mutacije tokom naknadne replikativne sinteze DNK. Specifičnost mutageneze (procesa nastanka mutacija) pod utjecajem fizičkih faktora povezana je s prirodom primarnog oštećenja genoma uzrokovanog njima.

jonizujuće zračenje- ovo je tok nabijenih ili neutralnih čestica i kvanta elektromagnetskog zračenja, čiji prolazak kroz supstancu dovodi do ionizacije i pobuđivanja atoma ili molekula medija.

Jonizujuće zračenje može uzrokovati mutacije – iznenadne prirodne ili umjetno izazvane naslijeđene promjene u genetskom materijalu, koje dovode do promjene određenih znakova organizma.

Postoje mutacije spontano koji nastaju pod uticajem prirodnih faktora sredine ili kao rezultat biohemijskih promena u samom telu, i inducirano koji nastaju pod uticajem mutagenih faktora, na primer, jonizujućeg zračenja hemikalija.

Mutacije mogu biti direktno ako njihovo ispoljavanje dovodi do odstupanja od karakteristika tzv. divljeg tipa i obrnuto ako dovedu do oporavka divljeg tipa.

Mutacije u zametnim stanicama - generativne - prenose se na sljedeće generacije; mutacije u bilo kojim drugim ćelijama tela - somatskim - nasleđuju samo ćelije kćeri i utiču samo na organizam u kojem su nastale.

Nuklearne mutacije utječu na hromozome jezgre, citoplazmu - genetski materijal sadržan u citoplazmatskim organelama stanice - mitohondrije, plastide.

U zavisnosti od prirode promena u genetskom materijalu razlikuju se tačkaste mutacije, genomske mutacije i hromozomske aberacije (preuređivanja). Tačkaste mutacije su rezultat promjene sekvence nukleotida u molekuli DNK, koja je nosilac genetske informacije i povezana je sa dodavanjem, gubitkom ili preuređivanjem baza u DNK. Genomske mutacije su povezane s promjenom broja hromozoma u ćeliji, višestrukim od jednog seta hromozoma, kao i povećanjem ili smanjenjem broja pojedinačnih hromozoma.

Radioaktivne supstance mogu uticati na ljudski organizam spolja i iznutra. Eksterno izlaganje karakteriše uticaj jonizujućeg zračenja izvana i nastaje zbog različite prodorne sposobnosti čestica. Unutrašnja izloženost je povezana s ulaskom radioaktivne tvari u ljudsko tijelo hranom, udahnutim zrakom ili kroz otvorenu ranu.

Utjecaj radioaktivnog zračenja na ljudski organizam ovisi o mnogim faktorima i određen je:

Brzina radioaktivnog raspada radionuklida;

Brzina izlučivanja RV iz tijela;

Vrsta radioaktivnog zračenja;

Akutni efekti se javljaju u prvih nekoliko dana (nedjelja) nakon izlaganja. Dugoročni efekti - efekti koji se ne razvijaju odmah nakon izlaganja, već nakon nekog vremena.

Akutna radijacijska bolest nastaje nakon potpunog jednokratnog vanjskog ujednačenog izlaganja. Između vrijednosti apsorbirane doze u tijelu i prosječnog životnog vijeka postoji stroga veza.

Pri izlaganju jonizujućem zračenju u dozama koje ne izazivaju akutnu ili kroničnu radijacijsku bolest, dolazi do promjena u glavnim regulatornim sustavima tijela, a funkcionalne promjene u aktivnosti glavnih fizioloških sistema najčešće su polisindromske prirode. To se očituje u nastanku prenosoloških stanja, koja sa povećanjem doze prelaze u kliničku patologiju.

U strukturi neurološkog morbiditeta posebno mjesto zauzima sindrom vegetativne distonije, povećana anksioznost kao stabilna osobina ličnosti, a dolazi i do ubrzanja prelaska psihofizioloških poremećaja u trajne psihosomatske.

Uz dodatni uticaj drugih nepovoljnih faktora, postoji mogućnost porasta opštih somatskih bolesti. Faktor zračenja djeluje samo kao jedan od uslova za ovaj rast.

Nazad napred

Pažnja! Pregled slajda je samo u informativne svrhe i možda neće predstavljati puni obim prezentacije. Ako ste zainteresovani za ovaj rad, preuzmite punu verziju.

Ciljevi lekcije.

1. Razvijati lični UUD kroz formiranje koncepta "mutagena", "mutageneze", "spontane mutageneze", "indukovane mutageneze", proširivanje znanja učenika o vrstama mutagena i njihovom dejstvu na organizme. Pokazati opasnost od zagađenja životne sredine mutagenima, opravdati potrebu da se osigura ljudska genetska sigurnost.

2. Razviti regulatorni i kognitivni UUD kroz sposobnost upravljanja kognitivnim i obrazovnim aktivnostima samostalnim postavljanjem problema i načina za njegovo rješavanje, strukturiranjem gradiva koje se proučava, radom sa dodatnom literaturom, sposobnošću sastavljanja poruka, postavljanja pitanja i suprotstavljanja .

3. Razvijati komunikativne UUD koje pružaju mogućnosti za saradnju: sposobnost da čujemo, slušamo i razumijemo partnera, kontrolišemo postupke jednih drugih, pravilno izražavamo svoje misli u govoru, poštujemo partnera i sebe u komunikaciji i saradnji.

3. Obrazovni

Da tokom časa doprinese formiranju svetonazorskih koncepata, kritičkom vrednovanju učeničkih performansi, negovanju poštovanja mišljenja i znanja svojih drugova.

Sprovesti ekološku edukaciju kroz proširenje znanja o zagađenju životne sredine mutagenima i njihovom uticaju na organizme.

Obavljati vojno-profesionalnu orijentaciju: samostalnost, organizovanost, sposobnost savladavanja poteškoća, poštovanje drugova i njihovog mišljenja.

Moralno i patriotsko vaspitanje sprovoditi kroz formiranje odnosa i kategorija: odgovornost, dužnost, norme ponašanja, kroz vrednovanje rada domaćih naučnika u oblasti mutageneze.

Metodički ciljevi: prikazati metodičke metode za formiranje komunikativne UUD na nastavi biologije (Prilog 5).

Materijalna podrška času: prezentacija, IAD, materijali, izvještaji učenika.

Metode rada: verbalna, problematična, djelimično istraživačka, primjena prethodno stečenih znanja, kreativni pristup aktivnostima učenja uz korištenje dodatne literature, kontrola znanja.

Forma časa: seminarski čas.

Izvođenje lekcije

Postoji biće, ali koje ime
ime njega? To nije ni san ni bdenje;
Je li svijest o bolnom snu
Ili odvažno razmišljanje...

E.A. Baratynsky

Danas nastavljamo razgovor o nasljednoj varijabilnosti. Pogledajmo šta već znamo o ovoj temi. (Vrste nasljedne varijabilnosti, vrste mutacija i njihova manifestacija).

Tema naše današnje lekcije je „Mutageni i njihov uticaj na divlje životinje i ljude“ (slajd br. 1). Za današnji seminar dobili ste 5 pitanja glavnog zadatka i morali ste se podijeliti u grupe i pripremiti dodatni materijal o njima. Svaka grupa će imati priliku da govori, odgovara na pitanja i sluša protivnika (slajd #2).

Prije početka rada, želim vam ponuditi kratak slajd film, pažljivo ga pogledati i formulirati problem, a na kraju lekcije predložiti načine za njegovo rješavanje.

Učenici gledaju slajd film (slajdovi br. 3-13) i diskutuju o svojim emocijama i formulišu problem.

(Zašto se takvi deformiteti javljaju kod ljudi i da li je moguće uticati na ovaj proces?).

Da bismo odgovorili na naše pitanje, prvo ćemo raditi s novim materijalom, razgovarati o pitanjima koja su predložena za samostalno učenje. Radit ćemo po shemi, evaluacija rada pomoću tokena (Prilog 1 , , , ).

Mutageni i njihovi tipovi (grupa 1 govori, grupa 2 se protivi, pitanja po izboru)

Učenici slušaju govor, izvršavaju zadatke br. 1, 3, 6 u radnim sveskama.

Mutageni - faktori koji uzrokuju pojavu mutacija (slajd broj 14) .

Klasifikacija po prirodi faktora uticaja (slajd br. 15):

1. Fizički - razne vrste zračenja, temperatura.

2. Hemijski.

3. Biološki.

Porijeklo:

1. Spontano - djeluje u normalnim prirodnim uvjetima bez ikakvog razloga.

2. Inducirani - umjetno pokrenuti od strane osobe za svoje potrebe.

(Slajd broj 16). Faktori koji izazivaju spontani (spontani) mutageni efekat se dele na vanjski, ili egzogeni, i interni, ili endogeni. To egzogeni Faktori spontane mutageneze uključuju prirodno pozadinsko zračenje, kao i djelovanje visokih ili niskih temperatura na somatske ili zametne stanice tijela.

Poznato je da se među biljnim organizmima visokoplaninskih ili arktičkih područja često nalaze poliploidni oblici koji nastaju kao rezultat spontanih mutacija genoma. To je zbog oštrih temperaturnih promjena tokom vegetacije, au planinama - uz jako UV zračenje. Eksperimentalno je dokazano da naglo povećanje temperature okoline za svakih 10 °C povećava stopu mutacije za pet puta. Nije slučajno da su visoravni središta porijekla mnogih biljnih vrsta koje su u kulturu ušle kao poliploidi.

Egzogeni mutageni uključuju utjecaj različitih kemijskih spojeva na somatske ili zametne stanice tijela. Posebno jaki mutageni za ljude su narkotične supstance, nikotin, alkohol. Oni uzrokuju spontane mutacije, greške u procesima replikacije i rekombinacije DNK, oštećenja gena i hromozoma. U tom slučaju spontano nastaju svi mogući tipovi genskih, hromozomskih, genomskih i citoplazmatskih mutacija, često opasnih za život organizma.

Izvor mnogih spontanih mutacija su endogeni faktori – neka hemijska jedinjenja koja se spontano javljaju u organizmu u procesu metabolizma i uzrokuju greške u procesima replikacije, rekombinacije DNK, promene lokacije ili strukture genetskih elemenata.

(Slajd broj 17). Početkom 20. vijeka otkrivena je fizička, a potom i hemijska mutageneza, a na početku ovog otkrića stajali su domaći naučnici. Dakle, genetičari V.V. Saharov i M.E. Lobashev je pokazao da se pod uticajem hemijskih jedinjenja (joda, sirćetne kiseline, amonijaka) povećava učestalost mutacija u ćelijama biljke heljde. Kasnije I.A. Rapoport (SSSR) i S. Auerbach (Velika Britanija) otkrili su moćne hemijske mutagene, koje su nazvali supermutagenima.

Fizički mutageni (grupa 2 govori, grupa 3 se protivi, pitanja po izboru)

Učenici slušaju, izvršavaju zadatke u radnoj svesci br. 4, 5.

(Slajd broj 18). Ova grupa mutagena uključuje različite vrste zračenja, temperaturu. To jonizujuće zračenje uključuju elektromagnetne, rendgenske i gama zrake, kao i elementarne čestice (alfa, beta, neutrone, itd.). U procesu izlaganja ionizirajućem zračenju na tijelo, ćelijske komponente, uključujući molekule DNK, apsorbiraju određenu količinu (dozu) energije. U ovom slučaju, ista doza se može postići niskim intenzitetom zračenja dugo vremena ili kratkotrajnim zračenjem visokog intenziteta. Posljedice zračenja mogu biti kidanje vodikovih veza u dvostrukoj spirali molekule DNK, prekidi jednog ili dva lanca DNK, stvaranje novih stabilnih veza (poprečnih veza) između dva lanca jedne molekule DNK, između različitih molekula DNK, ili između DNK i proteinskih molekula. Eksperimentalno je dobijen sljedeći zaključak.

Učestalost pojave (indukcije) mutacija je proporcionalna dozi zračenja. Kako se doza povećava, povećava se vjerojatnost oštećenja.

Za razliku od X-zraka ultraljubičastih zraka nemaju dovoljnu energiju jonizacije. Međutim, apsorbiraju ga dušične baze (purini i pirimidini) koje su dio DNK, prenoseći ih u energetski nestabilno, pobuđeno stanje. To dovodi do grešaka u replikaciji DNK.

Temperatura je takođe mutageni faktor. . Na primjer, kod uzgoja voćnih mušica na temperaturi od 10 °C iznad normalne, broj mutacija se utrostručuje. Oštećenje genetskog materijala zračenjem nije direktan izvor promena u ćelijama tela oštećenih zračenjem (slajd br. 19). Činjenica je da svi organizmi imaju vodu u svojim ćelijama. Stoga zračenje ne samo da direktno „pogodi” osjetljive genetske strukture, već i na njih djeluje indirektno zbog razgradnje vode. Ovaj proces dovodi do stvaranja kratkotrajnih, tzv slobodni radikali(vodik H+ i hidroksil OH -), u kombinaciji da formiraju vodu ili hemijski aktivne, a samim tim i vrlo biološki opasne molekule - vodikov peroksid i atomski kiseonik. Zauzvrat, oni su u stanju da izazovu nekoliko novih događaja jonizacije. Dakle, dolazi do lavinskog porasta učestalosti pogodaka na „metu“. Stoga, spojevi sposobni za interakciju sa slobodnim radikalima (antioksidansi),štite ciljne molekule od indirektnog djelovanja zračenja. Među takvim antioksidansima, na primjer, su tokoferol (vitamin E), element u tragovima selen itd.

Električni vodovi (slajd broj 20), jaki radiopredajnici stvaraju elektromagnetno polje koje je višestruko veće od dozvoljenog nivoa. Električna i magnetna polja uvelike utiču na stanje svih bioloških objekata koji spadaju u zonu njihovog uticaja. Na primjer, u području djelovanja električnog polja dalekovoda insekti pokazuju promjene u ponašanju: na primjer, kod pčela se bilježe povećana agresivnost, anksioznost, smanjena efikasnost i produktivnost, te sklonost gubitku matice; kod buba, komaraca, leptira i drugih letećih insekata dolazi do promjene u ponašajnim reakcijama, uključujući promjenu smjera kretanja u smjeru s nižim nivoom zračenja. Anomalije razvoja su česte kod biljaka - često se mijenjaju oblici i veličine cvjetova, listova, stabljika, pojavljuju se dodatne latice. Zdrava osoba pati od relativno dugog boravka u polju dalekovoda. Kratkotrajno izlaganje (minuta) može dovesti do negativne reakcije samo kod preosjetljivih osoba ili kod pacijenata s određenim vrstama alergija. Rad britanskih naučnika ranih 90-ih pokazao je da određeni broj alergičara razvija reakciju epileptičkog tipa pod uticajem polja dalekovoda. Dužim boravkom (mjeseci - godine) ljudi u elektromagnetnom polju dalekovoda mogu se razviti bolesti uglavnom kardiovaskularnog i nervnog sistema ljudskog organizma. Onkološke bolesti se posljednjih godina često navode među dugoročnim posljedicama.

Često su opasniji izvori slabog elektromagnetnog zračenja, koje djeluje dugo vremena. Ovi izvori uključuju uglavnom audio-video opremu, kućne aparate. Mobilni telefoni, mikrotalasne pećnice, kompjuteri i televizori imaju najznačajniji uticaj na čoveka. Problem elektromagnetnog zračenja koje dolazi od personalnih računara je prilično akutan iz nekoliko razloga: računar ima dva izvora zračenja odjednom (monitor i sistemsku jedinicu); korisnik računara je praktično lišen mogućnosti da radi na daljinu; veoma dugo vreme ekspozicije.

Genetske posljedice izlaganja EMR-u još uvijek nisu dovoljno proučene. U jednoj od američkih laboratorija istražuje se pitanje veze između rođenja mongoloidne djece (Daunova bolest) i izloženosti njihovih očeva mikrovalnoj energiji. Utvrđeno je da većina takve djece ima očeve koji su tokom Drugog svjetskog rata bili ozračeni radarskim poljem.

Za zaštitu ljudi razvijeni su posebni sanitarni standardi (GOST 12.1.006-84 reguliše uticaj elektromagnetnog zračenja na ljude), uključujući i one koji zabranjuju izgradnju stambenih i drugih objekata u blizini jakih izvora zračenja.

Svima je jasno da elektromagnetno zračenje predstavlja stvarnu prijetnju ljudskom zdravlju. Pokazalo se da su elektromagnetno i radijacijsko polje po nekim svojim parametrima bliske. To su dokazali i ruski i strani naučnici.

Hemijski mutageni (grupa 3 govori, grupa 4 se protivi, pitanja po izboru)

Učenici slušaju, rešavaju zadatke u radnoj svesci br. 5, 8.

Široka studija hemijska mutageneza započeo je nakon što je 1946. godine domaći naučnik I.A. Rapoport je otkrio snažno mutageno djelovanje etilenimina i formaldehida, a S. Auerbach (Velika Britanija) otkrio je ista svojstva iperita i njegovih derivata. Od tada su identifikovana mnoga hemijska jedinjenja koja imaju mutagenu aktivnost (Slajd br. 21). Među njima su vlaknasti mineral azbest, etilenamin, kolhicin, benzpiren, azotna kiselina, narkotične supstance, alkohol, nikotin, itd. Često su te iste supstance i kancerogeni, odnosno tvari koje mogu uzrokovati nastanak malignih neoplazmi (tumora) u organizmu.

Ispostavilo se da supstance opasne za gensko-hromozomski aparat bukvalno nas okružuju: kućne hemikalije u vazduhu, boje za kosu, industrijske emisije i izduvni gasovi automobila i motocikala, itd. Ali većina mutagena ulazi u naše tijelo s hranom. Štetne hemikalije koje se akumuliraju u tlu na kraju prelaze u jestive dijelove biljaka. Sa njima apsorbiramo 37 posto mangana, 41 posto cinka, 32 posto bakra i 10 posto nikla.

(Slajd broj 22). Mutageni nastaju i tokom dugotrajnog skladištenja proizvoda u obliku peroksidisanih masnih jedinjenja, koji takođe oštećuju naslednu prirodu naših ćelija. Na primjer, ako govorimo o "mutagenom mesu", mislimo na posebno opasnu plijesan koja se pojavljuje na pokvarenom mesu. Dimljenje mesa ili prženje mesa i ribe na temperaturi od 100-200 stepeni u trajanju od 15 minuta takođe dovodi do pojave mutagena. Holesterol koji se nalazi u puteru, jajima, pavlaci, pavlaci postaje mutagen tokom dužeg skladištenja. Ista sudbina čeka i okuse koji se koriste u konzerviranju, te konzervanse koji se dodaju sokovima i vinima.

Mnoge ljekovite tvari uzrokuju hromozomske aberacije u kulturi ljudskih stanica u dozama koje odražavaju stvarne s kojima osoba dolazi u kontakt, ali ne pokazuju jasnu ovisnost o dozi. Ovi lijekovi indukuju (2-3 puta veće od spontanog nivoa) hromozomske aberacije kod pojedinaca „u kontaktu” sa njima. U ovu grupu spadaju antikonvulzivi (barbituratni kompleks), psihotropni, hormonalni (estradiol, progesteron, oralni kontraceptivi), mješavine za anesteziju, protuupalni lijekovi (butadion, acetilsalicilna kiselina, amidopirin). Na primjer, acetilsalicilna kiselina i amidopirin povećavaju učestalost hromozomskih aberacija, ali samo u visokim dozama koje se koriste u liječenju reumatskih bolesti.

Većina pesticida su sintetičke organske supstance. U praksi se koristi oko 600 pesticida koji pripadaju različitim klasama hemijskih jedinjenja. Budući da kruže u biosferi, migriraju prirodnim trofičkim lancima, akumulirajući se u nekim biocenozama i poljoprivrednim proizvodima, u predviđanje posljedica njihove upotrebe nisu uključeni samo liječnici, higijeničari, već i ekolozi. Veoma je važno predvidjeti i spriječiti mutagenu opasnost hemijskih sredstava za zaštitu bilja. Štoviše, govorimo o povećanju procesa mutacije ne samo kod ljudi, već iu biljnom i životinjskom svijetu. Čovjek dolazi u kontakt sa hemikalijama tokom njihove proizvodnje, kada se koriste u poljoprivrednim poslovima, male količine ih prima hranom, vodom iz okoline.

Biološki mutageni (Grupa 4 govori, Grupa 5 se protivi)

Učenici slušaju i prave bilješke u svojim sveskama.

(Slajd broj 23). Biološki mutageni uključuju neke biljke, kao što je jesenja kolevka (Colchicum autumnale), mnogi virusi i genetski modificirani objekti. Alkaloid kolhicin, ekstrahovan iz kolhicina, često se koristi za veštačko dobijanje poliploida, jer blokira divergenciju dupliciranih hromozoma. Virusi mogu uzrokovati različite hromozomske mutacije (aberacije) koje uzrokuju nasljednu varijabilnost.

(Slajd broj 24). Trenutno transgene sorte useva otporne na herbicide, viruse, štetočine insekata, sa poboljšanim karakteristikama kvaliteta (poboljšani sastav biljnog ulja) zauzimaju više od 85 miliona hektara pod usevima. Prehrambeni proizvodi dobiveni od takvih sorti više nisu rijetkost na policama trgovina u mnogim zemljama svijeta.

Ali genetski inženjering ima i drugu stranu koja nas čini opreznim, a koja se povezuje s mogućom promjenom strukture genoma određene transgene biljke, s curenjem transgena i njihovim prijenosom na divlje srodnike, s utjecajem na "divlje" vrste. u prirodnom ekosistemu. Često se gen odgovoran za rezistenciju na antibiotike unosi u GM organizam kao marker gen. Hipotetički, ako se takav gen otpornosti na antibiotike prenese na bakterije koje uzrokuju bolesti, one će postati imune na djelovanje antibiotika i tada liječenje konvencionalnim antibioticima postaje manje učinkovito.

Uprkos dugotrajnom odbijanju genetski modifikovanih proizvoda od strane Evropske zajednice, komponente hrane iz genetski modifikovane soje, kukuruza i uljarica sada su dobile dozvolu za upotrebu u prehrambenim proizvodima u Evropskoj uniji.

Proizvodi koji se koriste uključuju ulja i sirupe koji sadrže "materijal dobiven GM", kao i brašno i škrob. Ovi sastojci se mogu koristiti u mnogim prerađenim namirnicama, od veggie hamburgera do suhih keksa i umaka, slično upotrebi sastojaka koji potiču iz ne-GM usjeva. Na primjer, transgena soja je uključena u skoro 60% proizvoda, uključujući: kobasice, knedle, hljeb, čokoladu, margarin, sladoled, dječju hranu itd. Razni aditivi za hranu proizvode se na bazi GM komponenti (indeks E). Studije Greenpeacea su pokazale da brojne svjetski poznate kompanije koriste GM proizvode za proizvodnju svojih proizvoda (slajd br. 25).

Do sada ne postoji nedvosmislen odgovor na pitanje kako konzumacija transgenih proizvoda utiče na zdravlje ljudi. Prema mišljenju stručnjaka, na ovo pitanje može se odgovoriti tek nakon rođenja unuka onih koji danas jedu GMO. Analiza zdravstvenog stanja jedne generacije ljudi neće dati pouzdanu sliku. Rezultati eksperimenata na laboratorijskim životinjama pokazuju da se učestalost mutacija kod njih povećava stotinama i hiljadama puta i da se razvija neplodnost.

Uticaj mutagena na ljude i okolinu (grupa 5 govori, grupa 1 se protivi)

Učenici slušaju i crtaju dijagram u svojim sveskama.

Kroz historiju svog razvoja, čovječanstvo je akumuliralo (uglavnom zbog prirodnog procesa mutacije) takozvano genetsko opterećenje, koje se manifestira u nasljednim, genetski uslovljenim bolestima. Zdravlje sadašnjih budućih generacija ljudi u velikoj mjeri zavisi od toga kakvo je genetsko opterećenje naslijeđeno od prethodnih generacija, koliko je mutacija akumuliralo čovječanstvo (slajd br. 26).

Trenutno je poznato oko 2 hiljade genetskih defekata,

utičući na samo delić ukupnog broja lokusa u genomu. Istovremeno, otprilike četvrtina ukupne količine mutacija je posljedica energije prirodne radijacijske pozadine. Međutim, mutacije gena koje uzrokuju male biohemijske anomalije u tijelu mogu biti češće.

Problem je u tome što ubrzanje učestalosti mutacija dovodi do povećanja broja jedinki sa urođenim defektima i štetnim devijacijama koje se nasljeđuju, a mutacije u nespolnim (somatskim) stanicama, po pravilu, mogu uzrokovati rast maligne neoplazme (spontani karcinom). Proračuni pokazuju da udvostručenje učestalosti mutacija povećava volumen genetskog opterećenja toliko da može postati opasno za postojanje populacija.

Postoji izlaz iz takve krize - ovo je put evolucijskih promjena, međutim, adaptacija na mutagene u procesu selekcije zahtijeva ogroman broj genetskih žrtava i vremena od populacije. Posebno, vrste koje predstavlja relativno mali broj jedinki, sa sporim slijedom generacija, bilo bi teže prilagoditi se visokoj mutagenoj pozadini okoliša. Biološke vrste sa velikim brojem jedinki, sa brzim slijedom generacija, na primjer, mikroorganizam, imaju veću vjerovatnoću da prebrode genetsku krizu uzrokovanu porastom mutagenog zagađenja (povećanje stope mutacija). Poznat je fenomen njihove rezistencije na široko rasprostranjene antibiotike i sulfanilamidne preparate, kao i pojava otpornih na pesticide rasa bakterija, gljivica i insekata.

Glavna opasnost od zagađenja okoliša mutagenima, kako vjeruju genetičari, je da će novonastale mutacije koje evolucija nisu "reciklirane" negativno utjecati na održivost bilo kojeg organizma. A ako oštećenje zametnih stanica može dovesti do povećanja broja nosilaca mutantnih gena i kromosoma, onda ako su oštećeni geni somatskih stanica, moguć je porast broja karcinoma. Štaviše, postoji duboka veza između naizgled različitih bioloških efekata.

Na primjer, mutageni okoliša utiču na količinu rekombinacije nasljednih molekula, koji su također izvor nasljednih promjena. Moguće je uticati i na funkcionisanje gena, što može biti uzrok, na primer, teratoloških abnormalnosti (malformacija), a na kraju je moguće i oštećenje enzimskog sistema, čime se menjaju različite fiziološke karakteristike organizma, sve do aktivnosti. nervnog sistema, pa samim tim utiče i na psihu. (Slajd broj 27). Genetska adaptacija ljudske populacije na sve veće zagađenje biosfere mutagenim faktorima je u osnovi nemoguća.

Za razliku od grubih hromozomskih oštećenja nasljednog materijala, mutacije točkastih gena koje imaju sposobnost da se akumuliraju tokom generacija predstavljaju glavnu poteškoću u otkrivanju u populacijama. Njihova identifikacija je važna upravo zbog toga što će takve mutacije u velikoj mjeri biti odgovorne za ispoljavanje genetskog opterećenja u narednim generacijama.

Živimo u okruženju punom mutagena i njihov uticaj ne možemo u potpunosti eliminisati, ali stečena znanja će nam pomoći da smanjimo uticaj ovih negativnih faktora na organizam, sačuvamo svoje zdravlje i zdravlje naše dece. Neke preporuke za smanjenje uticaja mutagena na naš organizam (slajdovi br. 28, 29)

Ublažavanje efekata mutagena (slajd broj 30)

Sažetak lekcije

Vratimo se sada problemu naše lekcije. Čiji je ovo problem? Možemo li uticati na mutagenezu?

Apsolutno da! Jedna od najefikasnijih metoda je znanje. Morate poznavati vlastite karakteristike, znati šta može uzrokovati genetske poremećaje kod nerođenog djeteta... Vjerovatnoća tragedije se može smanjiti. Zdravog načina života je jedan od načina da se ovaj rizik smanji.

Refleksija

Odgovorite na pitanja (Prilog br. 4)

Konsolidacija znanja

Provjera zadataka u radnoj svesci.

Zadatak za samostalno učenje

(Na posebnim listovima) “Pismo u budućnost”. Nakon što ste proživjeli i osjetili današnju lekciju, napišite pismo svom nerođenom djetetu šta treba da zna, šta da radi, kako da se ponaša kako bi smanjio rizik od mutacija kod sebe i budućih potomaka.

Bibliografija

1. Mansheeva E.P. Mutageni. festival.1september.ru
2. Ponomareva I.N., Kornilova O.A., Simonova L.V. Biologija. M. "Ventana-Count". 2011.
3. Foto mutacije. images.yandex.ru
4. mutagene životne sredine. abilev.narod.ru>mutagen10.htm
5. fizički mutageni. referat.ru>mutageny.html
6. Slike. images.yandex.ru>mutageni.
7. Mutageni. BiblioFond.ru>view.aspx.id=55819

U svakodnevnom životu okruženi smo mnogim faktorima različite prirode koji mogu imati mutageno djelovanje (kućanski električni aparati, lijekovi, kućna hemija, kozmetika).

Na hemijske mutagene obuhvataju sve hemikalije (kiseline, alkalije, perokside, soli metala, formaldehid, pesticide, herbicide, kolhicin), koje se dele u 2 grupe: organske i neorganske.

Mutageni organske prirode uglavnom uzrokuju mutacije gena, neorganske prirode- hromozomske aberacije Hemijski mutageni mogu promijeniti koloidno stanje hromozoma, reagovati sa DNK, inhibirati njegovu sintezu. Hemijski mutageni imaju određene specifičnost akcije- možete predvideti koji geni će mutirati. Na primjer, kolhicin - mitotički otrov, uništava vreteno i zaustavlja diobu ćelija u metafazi; uzgajivači ga koriste za proizvodnju poliploidnih oblika; formaldehid i njegovi derivati ​​(formalin), pesticidi, herbicidi, kofein, fotoreagensi, konzervansi, raketno gorivo.

Hemijski mutageni se konvencionalno dijele na:

Mutageni industrijske proizvodnje

Mutageni za poljoprivrednu proizvodnju

Kućni mutageni.

Za ljude su od posebne opasnosti hemijski mutageni sadržani u hrani i vodi. Mutagena jedinjenja ulaze u ljudski organizam direktno (neka bezalkoholna pića, itd.) ili kroz lanac ishrane. Glavni putevi kontaminacije hrane i prehrambene sirovine:

1. upotreba nedozvoljenih boja ili prekoračenje njihove doze;

2. primjena netradicionalnih tehnologija proizvodnje hrane (hemijska ili mikrobiološka sinteza);

3. kontaminacija poljoprivrednih usjeva pesticidima i životinja veterinarskim lijekovima;

4. kršenje higijenskih pravila upotrebe đubriva, čvrstog i tečnog otpada iz industrije i stočarstva, navodnjavanja, komunalnih i drugih otpadnih voda;

5. upotreba u stočarstvu i živinarstvu nedozvoljenih dodataka hrani, konzervansa, stimulansa rasta, profilaktičkih i terapijskih lijekova ili upotreba dozvoljenih aditiva u visokim dozama;

6. migracija toksičnih materija u prehrambene proizvode iz prehrambene opreme, posuđa, inventara i ambalaže; korištenje nedozvoljenih polimernih, gumenih i metalnih materijala;

7. stvaranje endogenih toksičnih jedinjenja u prehrambenim proizvodima pri termičkom izlaganju, ključanju, prženju, zračenju i drugim metodama obrade;

8. nepoštovanje sanitarnih zahtjeva u tehnologiji proizvodnje i skladištenja prehrambenih proizvoda, što dovodi do stvaranja bakterijskih toksina (mikotoksini, botulinum toksini i dr.);

9. ulazak toksičnih materija, uključujući radionuklide, u prehrambene proizvode iz životne sredine - atmosferski vazduh, zemljište, vodu.

Upotreba hemikalija u prehrambenoj industriji. Konkretno, tehnologija konzerviranja hrane dovodi do direktnog ljudskog kontakta sa mutagenima (formalin, propilen, natrijum nitrat). Uzeto zajedno, moderna svjetska industrija konzerviranja je značajan izvor mutagena za ljude zbog slabe državne sanitarne kontrole u mnogim zemljama. Do nedavno u Japanu kao konzervansširoko rasprostranjen AF-2 (trans-2/furin-3-/5-nitro-2-/furil/-akrilamid), koji inhibira rast bakterija u sojinom mlijeku i ribljim kobasicama. Međutim, na test sistemima (bakterije, kulture ljudskih ćelija) ustanovljeno je da ovaj konzervans izaziva širok spektar mutacija. U Japanu i Sjedinjenim Državama zabranjena je upotreba AF-2 u prehrambenoj i farmaceutskoj industriji.

U mesnoj industriji široko se koristio natrijum nitrat koji je imao dobra konzervansna svojstva i davao je mesu svježu, sočnu, ružičastu boju. Aktivnu upotrebu ovog konzervansa zaustavili su genetičari koji su u njemu otkrili sposobnost oštećenja genoma somatskih i zametnih stanica.

Dodaci ishrani- materije prirodnog ili vještačkog porijekla koje se koriste za poboljšanje tehnologija za dobijanje prehrambenih proizvoda, očuvanje ili davanje potrebnih svojstava i produženje roka trajanja. Postoji jedinstveni sistem za označavanje aditiva u hrani (“Codex Alimentarius”) - indeks “E” (evropski) sa brojevima. Na primjer, tartrazin daje proizvodu žutu i narančastu boju; mononatrijum glutamat pojačava miris i ukus; kinin - dio je tonika; sintetičke arome. Dokazano je da mononatrijum glutamat može izazvati kompleks simptoma koji se naziva "sindrom kineskog restorana". Razvija se 15-20 minuta nakon konzumiranja hrane bogate mononatrijum glutamatom kao konzervansom. Ovaj sindrom je prvi put opisan 1969. godine, njegovi simptomi su peckanje u potiljačnoj regiji vrata, grudi i podlaktica, osjećaj težine u grudima.

U Rusiji i Bjelorusiji zabranjeni su: citrusna crvena boja (E121), crveni amarant (E123) i formaldehidni konzervans (E240).

Rekombinantni hormon rasta (goveđi somatotropin) se koristi od 1993. za povećanje prinosa mlijeka i može se naći u kravljem mlijeku. Njegova upotreba kod krava dovodi do povećanja u organizmu životinja faktora sličnog insulinu-1 (IGF-1), koji ima istu primarnu strukturu kao i ljudski peptid. U prisustvu mlečnog kazeina, IGF-1 se ne uništava tokom pasterizacije. Prilikom ulaska u ljudsko tijelo, goveđi IGF-1, kao i vlastiti, formiran u tankom crijevu, može uzrokovati rast tumora kao rezultat inhibicije apoptoze; povećati osjetljivost tkiva dojke na djelovanje jonizujućeg zračenja; ima efekat sličan estrogenu; može izazvati akromegaliju.

Pitanja su veoma relevantna radio sterilizacija hrane, u kojoj su ne samo zaštićeni od preranog kvarenja, već i bezopasni (pileće meso od salmonele itd.). Korijenski usjevi nakon tretmana zračenjem, čak i u uvjetima vrućine i vlage, ne trunu i ne klijaju dugo vremena. U Sjedinjenim Državama, kratkotrajno intenzivno zračenje kobaltom-60 korišteno je za obradu određenih mesnih proizvoda kada se ne mogu koristiti rashladne jedinice. Međutim, kao rezultat zračenja visokim dozama, u proizvodima se mogu pojaviti epoksidi, peroksidi, hidroksialkil peroksidi itd., koji su mutageni.

Nastaju neki mutageni prilikom kuvanja. Prilikom prženja mesa i ribe takve tvari nastaju kao rezultat pirolize triptofana i nekih drugih organskih spojeva. Poznata je takozvana "Mallardova reakcija": tokom termičke obrade nastaju veze između karbonilnih grupa redukovanih šećera i amino grupa amina, peptida i proteina. Ovi spojevi daju hrani aromu, određeni okus i specifičnu boju, ali istovremeno nastaju toksični i mutageni nusproizvodi. Policiklični aromatični ugljikohidrati, prije svega, benzpiren, također imaju mutageno djelovanje. Nastaje pri dimljenju hrane ili kuhanju na roštilju, ako mast dospije na vrući ugalj.

Neprerađena hrana takođe može sadržati mutagene. Tako se nalaze u nekim vrstama mahunarki, nerafiniranom pamučnom ulju, crnom biberu, gljivama i nekim drugim proizvodima. Na primjer, u SAD-u su identične urođene mane pronađene kod novorođenog djeteta, legla štenaca i jaradi. Istraživanja su pokazala da su žena i pas tokom trudnoće konzumirali mlijeko dobiveno od domaćih koza, koje su hranjene vučicom. Analiza lupine pokazala je prisustvo mutagena u njoj. Trenutno se koriste nove sorte lupine, u kojima praktički nema mutagena.

U posljednje vrijeme posebna pažnja se posvećuje mutagenosti pije vodu. Voda koja se koristi za piće sadrži malu količinu organskih nečistoća. Prilikom dezinfekcije vode u nju se dodaje hlor. Kao rezultat reakcije klora s organskim tvarima, nastaju organoklorna jedinjenja s mutagenom aktivnošću (na primjer, trihalometani).

Lekovi koji su neophodna komponenta našeg staništa imaju i mutageno dejstvo - farmakološki mutageni . Široko se koristi u medicinskoj praksi antibiotici. Međutim, tetraciklin, levomicetin, biomicin, streptomicin imaju jaka mutagena svojstva, tk. Vezivanjem na molekulu DNK izazivaju represiju gena i proces biosinteze proteina. Ali čak i antibiotici sa slabim mutagenim svojstvima mogu uzrokovati značajnu štetu pri produženoj upotrebi, jer to rezultira potpunim mutagenim efektom. Neke ljekovite tvari same po sebi nisu mutageni, ali proizvodi njihovog metabolizma postaju mutageni.

Najizraženiji mutageni efekat je citostatici i antimetaboliti koristi se za liječenje malignih neoplazmi i kao imunosupresivi. Mnogi citostatici uzrokuju povećanje učestalosti hromozomskih aberacija i izmjena sestrinskih hromatida u ljudskim limfocitima in vitro i in vivo ovisno o dozi. Čak i medicinsko osoblje na onkološkim odjeljenjima koje ne poduzima mjere opreza prilikom pakiranja citostatika može imati mali mutageni rizik. Najveća grupa citostatika s mutagenim djelovanjem su alkilirajući lijekovi (derivati ​​etilenimina, dihlorodietilamina, nitrozouree). Oni direktno oštećuju DNK tokom replikacije. Neki od njih (tiofosfamid, degranol, itd.) imaju direktan mutageni učinak, drugi (ciklofosfamid) zahtijevaju metaboličku aktivaciju.

Antitumorski antibiotici (aktinomicin O, adriamicin) indukuju hromozomske aberacije u ljudskim ćelijama na način ovisan o dozi. Mehanizam mutagenog djelovanja nekih od njih povezan je s njihovim uvođenjem u DNK tokom sinteze.

Citostatski lijekovi koji djeluju kao inhibitori vretena (vinblastin i vinkristin) češće uzrokuju aneuploidiju i poliploidiju nego hromozomske aberacije. Jasna ovisnost o dozi ovih lijekova nije utvrđena. Unatoč mutagenom djelovanju, ovi lijekovi se široko koriste u medicinskoj praksi iz zdravstvenih razloga. Budući da većina pacijenata koji ih koriste nemaju potomstvo, genetski rizik od ovih lijekova za buduće generacije je mali.

Mnogi lijekovi uzrokuju hromozomske aberacije u kultiviranim ljudskim stanicama u dozama koje se koriste za liječenje, ali ne pokazuju jasnu ovisnost o dozi. Ovi lijekovi indukuju (2-3 puta veće od spontanog nivoa) hromozomske aberacije kod osoba koje su "u kontaktu" sa njima. U ovu grupu spadaju antikonvulzivi (barbiturati), psihotropni, hormonalni (estradiol, progesteron, oralni kontraceptivi), mješavine za anesteziju, protuupalni lijekovi (butadion, acetilsalicilna kiselina, amidopirin). Na primjer, acetilsalicilna kiselina (aspirin) i amidopirin povećavaju učestalost hromozomskih aberacija, ali samo u visokim dozama koje se koriste u liječenju reumatskih bolesti.

Ponekad detaljniji test uklanja "mutagenu stigmu" s lijeka, kao što se dogodilo s izoniazidom i dietilamidom lizerginske kiseline.

Postoji grupa lijekova sa slabim mutagenim djelovanjem. Mehanizmi njihovog djelovanja na hromozome su nejasni. Ne isključuje se indirektan efekat kroz promjenu metabolizma nekih spojeva koji su akceleratori spontane mutageneze. Takvi slabi mutageni uključuju metilksantine (kofein, teobromin), psihotropne lijekove (haloperidol), baktericidne i dezinficijense (tripoflavin, etilen oksid, levamisol, furosemid). Široka upotreba ovih lijekova zahtijeva pažljivo praćenje njihovih genetskih efekata ne samo kod pacijenata, već i kod medicinskog osoblja koje koristi lijekove za dezinfekciju, sterilizaciju i anesteziju.

Poznata uloga alkohol kod pojave karcinoma usta, ždrijela i nazofarinksa. Procenat raka na ovoj lokalizaciji obično je visok kod konobara, konobara i svih onih koji rade sa alkoholom. Međutim, ostaje nejasno da li je sam alkohol izazvao pojavu tumora ili se radi o drugim komponentama alkoholnih pića. Dokazano je da ljudi koji piju i puše imaju 50% veći rizik da se razbole od onih koji samo piju ili puše. To potvrđuju brojne studije da alkohol pojačava mutagenu i kancerogenu opasnost raznih spojeva. Do sada postoje oprečni podaci o mutagenosti kofeina. Istraživači se slažu oko jedne stvari, velike doze kofeina su mutagene i kancerogene.

Utvrđeno je da je najviše komercijalno farbe za kosu imaju značajan mutageni potencijal. Opasnost se pogoršava činjenicom da je vlasište idealna usisna površina. Stoga, prilikom izbjeljivanja kose, na primjer, vodikovim peroksidom, značajan dio ovih mutagena ulazi u tijelo, izazivajući različita oštećenja u genetskom aparatu stanica. Stoga bi žene u reproduktivnoj dobi trebale izbjegavati korištenje ovog izuzetno opasnog spoja.

Zagađenje atmosfere stana hemijskim mutagenima može biti uzrokovano sljedećim faktorima:

namještaj, boje, lakovi, ljepila, završni i građevinski materijali često su izvor para kancerogenih tvari (fenol, formaldehid, radon). Dobro poznati efekat izloženosti radonu je rak pluća.

· plinske peći isporučuju proizvode nepotpunog sagorijevanja plina u atmosferu, moguće je curenje plina.

Duvanski dim je mešavina gasova i aerosola (ugljovodonici, alkoholi, fenoli, nikotin, ugljen monoksid, amonijak, azot oksid, cijanovodonična kiselina, sumporovodik, benzpiren, kadmij, arsen, hrom, formaldehid, radioaktivni polonijum itd.). Izaziva bolest kod pasivnih pušača.

deterdženti i sredstva za čišćenje na bazi površinski aktivnih supstanci (tenzida), fosfata, dezinficijensa (koji sadrže formaldehid, spojeve hlora itd.).

Koje mjere se mogu poduzeti za poboljšanje kvaliteta okoliša u domu?

Jonizacija vazduha povećava otpornost organizma na nedostatak kiseonika, hladnoću, fizičku aktivnost.

Dovoljna izloženost sunčevoj svjetlosti (zbog orijentacije fasada, gustine zgrade itd.), koja ima baktericidni učinak na mikrofloru u prostoriji

Pravilna organizacija kreveta - ne bliže od 10 cm od armiranog betonskog zida i ne bliže od 2 m od kablovskih priključaka i 1,5 m od frižidera ili TV-a.

Vjerovatno je svima poznata takva riječ kao što je mutagen. Ovo je supstanca koja može imati različitu prirodu i razlikovati se po intenzitetu izlaganja. Takođe mogu naštetiti životnoj sredini i ljudima. Ali njihova svojstva se često koriste za dobro u različitim sferama života.

Šta je mutagen

Svaka osoba ima svoju ideju o tome šta je ova supstanca. Ali u stvarnosti, mutagen je faktor koji uzrokuje trajnu modifikaciju strukture organizma. Ove promjene obično nasljeđuju naredne generacije.

Mutageni su određene kiseline, sve vrste spojeva, lijekova, pa čak i određene vrste zračenja. Oni također mogu biti neki mutageni - ovo je univerzalna definicija faktora koji mogu uzrokovati mutaciju u bilo kojem organizmu, od bakterija do biljaka i ljudi. Intenzitet promjena zavisi od doze.

Vrste mutagena

Danas su poznate tri vrste mutagena: fizički, hemijski i biološki. Sve spada u prvu kategoriju, a to su rendgenski i gama zraci, neutroni, protoni, ultraljubičasto. Zanimljivo je da u određenoj mjeri stabilne visoke ili niske temperature utiču i na promjene u strukturi tijela, iako su te modifikacije manje intenzivne.

Druga kategorija su hemijski mutageni. To uključuje stranu DNK, alkilirajuća jedinjenja (dimetilsulfat, iperit itd.), pesticide, akridinske boje, formaldehid, neke alkaloide i organske perokside. To uključuje i mnoge druge droge, kao i supstance čija priroda još nije istražena. Biološki mutageni mogu biti virusi, neke biljke i genetski modificirane tvari.

Mutageni i ljudi: faktori rizika

Naučnici često koriste mutagene za dobrobit društva, na primjer, uzgajivači ih koriste. Ali njihov negativan uticaj je mnogo jači. Kupovinom mnogih proizvoda, preparata, sredstava za čišćenje i kućnih aparata, osoba se izlaže mutagenima, nanose štetu organizmu. Najčešće se to događa neprimjetno za samu osobu i manifestira se tek u sljedećoj generaciji. Nažalost, i danas kontakt sa takvim supstancama izaziva nova oboljenja, hronične alergijske reakcije i tumore. Proizvođači mnogih potrebnih proizvoda često uvode jedan ili drugi mutagen u svoj sastav. To mogu biti boje za kosu, hrana, kućna hemikalija, industrijski otpad i još mnogo toga. Sve ove tvari lete u zrak, talože se na tlu i upijaju ih biljke koje se jedu. Osim toga, mutageni iz okoliša utječu na životinje i insekte, mijenjaju njihove navike, čineći ih agresivnijim i osjetljivijim na bolesti. Vrijedi napomenuti da nisu uočene takve promjene koje bi koristile tijelu.

Hrana i mutageni

Danas prehrambena industrija ima dozvolu za korištenje određenih proizvoda koji sadrže komponente genetski modificiranog kukuruza, soje i mogu se naći u sirupima, brašnu, puteru, škrobu. Upravo se te baze koriste u velikim količinama za proizvodnju mnogih proizvoda, od hrane, kobasica do umaka. Možda nećemo vidjeti genetske promjene koje donosi takva ishrana, ali će ih naši unuci očito osjetiti.

Eksperimenti sa životinjama izloženim ovim mutagenima i dalje se provode u laboratorijama širom svijeta. Rezultati istraživanja pokazuju da se neplodnost razvija s vremenom, a učestalost mutacija u narednim generacijama se povećava stotinama puta. Također je vrijedno napomenuti da se u nekim pokvarenim namirnicama mogu formirati mutageni. Na primjer, u ustajaloj kiseloj pavlaci, maslacu, jajima nastaju spojevi koji se pretvaraju u mutagen. Ako se meso kuva u sopstvenom soku, odvija se i ovaj proces.

Sigurnosne mjere

Nakon što smo saznali da je naš svijet pun mutagena, čini se da smo jednostavno nemoćni. Ali u stvarnosti, ove informacije pomažu da budete pažljiviji pri odabiru hrane.

Osim toga, nemojte zanemariti neke od preporuka. Nikada nemojte jesti pokvarenu hranu; kada ste u kontaktu sa kućnim hemikalijama, koristite masku i gumene rukavice; pokušajte izbjegavati hranu koja sadrži boje i konzervanse; smanjite slatkiše. Prilikom kuvanja koristite đumbir, peršun, senf, patlidžan, luk, papriku, cilantro, kupus, jabuke i zeleni čaj – ove namirnice ublažavaju efekte mutagena.