Мутации могут возникать в результате либо воздействия физических или химических факторов, либо ошибок в процессе репликации и рекомбинации ДНК.
Одним из наиболее важных физических мутагенов является ионизирующая радиация. Она приводит к образованию в клетке свободных радикалов (молекул с неспаренными электронами, см. Растительные полисахариды), которые исключительно реакционноспособны и могут повредить ДНК. Коротковолновый ультрафиолетовый свет (УФ) также оказывает мутагенное действие, особенно на клетки кожи. Наиболее распространённым химическим изменением, вызванным ультрафиолетовым облучением, является образование тиминовых димеров (2), когда два соседних тиминовых оснований ковалентно связываются друг с другом. Это приводит к ошибкам при считывании ДНК во время репликации и транскрипции.
Из множества химических мутагенов здесь приведены только несколько примеров. Азотистая кислота (HNO2) и гидроксиламин (NH2OH) дезаминируют азотистые основания, то есть превращают цитозин в урацил, а аденин в инозин. Алкилирующие соединения имеют реакционные группы, которые могут образовывать ковалентные связи с азотистыми основаниями, входящими в ДНК (см. Цитостатики). Метилнитрозамины (3) распадаются с образованием реакционноспособного метил катиона (CH3+), который метилирует группы OH и NH2 в ДНК. Ароматический углеводород бензпирен сам по себе безвреден, но в результате метаболической трансформации образует производные, обладающие канцерогенным действием (4). За счёт гидроксилирования одного из колец он превращается в реакционноспособный эпоксид, который алкилирует аминогруппу гуанина и других азотистых оснований. Токсичен и свободный радикал бензпирена.
Одним из наиболее важных физических мутагенов является ионизирующая радиация. Она приводит к образованию в клетке свободных радикалов (молекул с неспаренными электронами, см. Растительные полисахариды), которые исключительно реакционноспособны и могут повредить ДНК. Коротковолновый ультрафиолетовый свет (УФ) также оказывает мутагенное действие, особенно на клетки кожи. Наиболее распространённым химическим изменением, вызванным ультрафиолетовым облучением, является образование тиминовых димеров (2), когда два соседних тиминовых оснований ковалентно связываются друг с другом. Это приводит к ошибкам при считывании ДНК во время репликации и транскрипции.
Из множества химических мутагенов здесь приведены только несколько примеров. Азотистая кислота (HNO2) и гидроксиламин (NH2OH) дезаминируют азотистые основания, то есть превращают цитозин в урацил, а аденин в инозин. Алкилирующие соединения имеют реакционные группы, которые могут образовывать ковалентные связи с азотистыми основаниями, входящими в ДНК (см. Цитостатики). Метилнитрозамины (3) распадаются с образованием реакционноспособного метил катиона (CH3+), который метилирует группы OH и NH2 в ДНК. Ароматический углеводород бензпирен сам по себе безвреден, но в результате метаболической трансформации образует производные, обладающие канцерогенным действием (4). За счёт гидроксилирования одного из колец он превращается в реакционноспособный эпоксид, который алкилирует аминогруппу гуанина и других азотистых оснований. Токсичен и свободный радикал бензпирена.
Статьи раздела «Мутация и репарация»:
- Мутация и репарация
- А. Мутагенные агенты
- Б. Результат действия мутагенов
- В. Механизмы репарации
Структура:
Списки:
Сложность материала:
Величины и единицы:
Книги Список книг
Биофизическая химия. В 3 томах. Том 3 В книге изложены представления о биологических макромолекулах и методах ...
Вычислительные устройства в биологии и медицине В книге обобщён большой опыт, накопленный за последние годы в области применения ...
Биофизика ДНК-актиномициновых нано-комплексов В монографии д.б.н., в.н.с. ИБК РАН Н.Л.Векшина на примере актиномицинов ...
Gene Control Gene Control offers an articulate, current description of how gene expression is controlled in eukaryotes, reviewing and summarizing the extensive ...