Mutagen

Genetikada mutagen - bu organizmdagi genetik materialni, odatda DNKni doimiy ravishda o'zgartiradigan va shu bilan mutatsiyalar chastotasini tabiiy fon darajasidan oshiradigan fizik yoki kimyoviy vosita. Ko'pgina mutatsiyalar hayvonlarda saratonga olib kelishi mumkinligi sababli, bunday mutagenlar kanserogen bo'lishi mumkin, ammo barchasi ham shart emas. Barcha mutagenlar o'ziga xos mutatsion belgilarga ega, ba'zi kimyoviy moddalar hujayra jarayonlari orqali mutagen bo'ladi.

DNKning modifikatsiyaga aylanish jarayoni mutagenez deb ataladi. Mutatsiyalarning hammasi ham mutagenlar ta’sirida yuzaga kelmaydi: “spontan mutatsiyalar” deb ataladiganlar o‘z-o‘zidan gidrolizlanish, DNK replikatsiyasi, rekombinatsiya va rekombinatsiyadagi xatolar tufayli yuzaga keladi.

 Kashfiyot 
Aniqlanishi kerak bo'lgan birinchi mutagenlar kanserogenlar, saraton bilan bog'liq bo'lgan moddalar edi. O'smalar xromosomalar va DNK kashf etilishidan 2000 yil oldin tasvirlangan; miloddan avvalgi 500-yilda yunon shifokori Gippokrat qisqichbaqaga o'xshash o'smalarni karkinos deb atagan ("saraton" so'zi lotin tilidan olingan), bu qisqichbaqa degan ma'noni anglatadi. 1567 yilda shveytsariyalik shifokor Paracelsus qazib olingan rudadagi noma'lum modda (zamonaviy davrda radon gazi sifatida tanilgan) konchilarda isrofgarchilik kasalligiga sabab bo'lishini taklif qildi va Angliyada 1761 yilda Jon Xill saraton kasalligining birinchi to'g'ridan-to'g'ri aloqasini yaratdi. kimyoviy moddalarni ko'p iste'mol qilish burun saratoniga olib kelishi mumkinligini ta'kidlaydi. 1775 yilda ser Persivall Pott mo'rini tozalashda skrotum saratoni bilan kasallanishning yuqori darajasi haqida maqola yozdi va mo'ri osti bezi saratoni sababini taklif qildi. 1915 yilda Yamagava va Ichikava quyon qulog'iga ko'mir smolasini qayta-qayta surtish xavfli saraton paydo bo'lishini ko'rsatdi. Keyinchalik, 1930-yillarda ko'mir smolasining kanserogen komponenti poliaromatik uglevodorod (PAH), benzoapiren sifatida aniqlandi. Poliaromatik uglevodorodlar 150 yil avval saraton qo'zg'atuvchisi bo'lgan kuyikda ham mavjud.

Radiatsiya va saraton ta'sirining o'zaro bog'liqligi 1902 yilda, Vilgelm Rentgen rentgen nurini va Genri Bekkerel radioaktivlikni kashf etganidan olti yil o'tgach kuzatilgan. Georgiy Nadson va German Filippov 1925 yilda birinchi bo'lib ionlashtiruvchi nurlanish ta'sirida zamburug'lar mutantlarini yaratdilar. Mutagenlarning mutagen xususiyati birinchi marta 1927 yilda, Xerman Myuller rentgen nurlari meva chivinlarida genetik mutatsiyaga olib kelishi va fenotipik mutantlarni ham keltirib chiqarishi mumkinligini aniqlaganida namoyon bo'ldi. meva chivinlari tuprik bezlarida kengaygan "politen" xromosomalar mavjudligi tufayli ko'rinadigan xromosomalarda kuzatiladigan o'zgarishlar sifatida. Uning hamkori Edgar Altenburg ham 1928 yilda ultrabinafsha nurlanishining mutatsion ta'sirini ko'rsatdi. Myuller genetika bo'yicha tadqiqotlarida foydalangan drozofila mutantlarini yaratish uchun rentgen nurlaridan foydalanishni davom ettirdi. U, shuningdek, rentgen nurlari nafaqat mevali chivinlardagi genlarni mutatsiyaga solibgina qolmay, balki odamlarning genetik tarkibiga ham ta'sir ko'rsatishini aniqladi. yaxshiroq manba kerak Lyuis Stadlerning shunga o'xshash ishi 1928 yilda arpa rentgen nurlarining mutatsiyaga ta'sirini va 1936 yilda makkajo'xoriga ultrabinafsha (UV) nurlanishini ham ko'rsatdi. Quyosh nurlarining ta'siri avvalroq XIX asrda qishloqda ochiq havoda bo'lgan joylarda qayd etilgan edi. ishchilar va dengizchilar teri saratoniga ko'proq moyil ekanligi aniqlandi.

Kimyoviy mutagenlarning mutatsiyaga olib kelishi 1940-yillargacha, Sharlotta Auerbax va J. M. Robson xantal gazi meva chivinlarida mutatsiyaga olib kelishi mumkinligini aniqlagangacha isbotlanmagan. O'shandan beri ko'p miqdordagi kimyoviy mutagenlar aniqlangan, ayniqsa 1970-yillarda Bryus Eyms tomonidan mutagenlarni tekshiradigan va kanserogenlarni oldindan aniqlashga imkon beruvchi Ames testi ishlab chiqilgandan keyin. Ames tomonidan olib borilgan dastlabki tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, ma'lum bo'lgan kanserogenlarning taxminan 90% Ames testida mutagen sifatida aniqlanishi mumkin (keyinchalik tadqiqotlar kamroq ko'rsatkichlar berdi) va Ames testi orqali aniqlangan mutagenlarning ~80% ham kanserogen bo'lishi mumkin.

 Effektlar 
Mutagenlar DNKda o'zgarishlarga olib kelishi mumkin va shuning uchun genotoksikdir . Ular DNKning transkripsiyasi va replikatsiyasiga ta'sir qilishi mumkin, bu og'ir holatlarda hujayra o'limiga olib kelishi mumkin. Mutagen DNKda mutatsiyalar hosil qiladi va zararli mutatsiya ma'lum bir gen uchun aberrant, buzilgan yoki funksiyani yo'qotishi va mutatsiyalarning to'planishi saratonga olib kelishi mumkin. Shuning uchun mutagenlar ham kanserogen bo'lishi mumkin. Biroq, ba'zi mutagenlar o'zlarining mutagen ta'sirini metabolitlari orqali amalga oshiradilar va shuning uchun bunday mutagenlarning haqiqatan ham kanserogen bo'lishi organizmdagi metabolik jarayonlarga bog'liq bo'lishi mumkin va bir organizmda mutagen ekanligi ko'rsatilgan birikma boshqasida kanserogen bo'lishi shart emas.

Turli mutagenlar DNKga boshqacha ta'sir qiladi. Kuchli mutagenlar xromosomalarning beqarorligiga olib kelishi mumkin, bu esa xromosomalarning sinishi va translokatsiya, deletsiya va inversiya kabi xromosomalarning qayta joylashishiga olib kelishi mumkin. Bunday mutagenlarga klastogenlar deyiladi.

Mutagenlar DNK ketma-ketligini ham o'zgartirishi mumkin; Mutatsiyalar natijasida nuklein kislotalar ketma-ketligidagi o'zgarishlar nukleotid tayanch juftlarining almashinishi va DNK ketma-ketligiga bir yoki bir nechta nukleotidlarning kiritilishi va yo'q qilinishini o'z ichiga oladi. Ushbu mutatsiyalarning ba'zilari o'limga olib keladigan yoki jiddiy kasalliklarga olib keladigan bo'lsa-da, ularning ko'pchiligi kichik ta'sirga ega, chunki ular oqsillarning tuzilishi va funktsiyasiga sezilarli ta'sir ko'rsatadigan qoldiq o'zgarishlariga olib kelmaydi. Ko'pgina mutatsiyalar tovushsiz mutatsiyalar bo'lib, ular kodlanmagan yoki funktsional bo'lmagan ketma-ketlikda sodir bo'lgani uchun yoki kodonlarning ortiqchaligi tufayli aminokislotalar ketma-ketligini o'zgartirmaydi, umuman ko'rinadigan ta'sir ko'rsatmaydi.