Mutagener(fra latin mutatio - endring og gresk - gener - fødende, født), kjemiske og fysiske faktorer som forårsaker arvelige endringer - mutasjoner.

Mutagener kan være ulike faktorer som forårsaker endringer i strukturen til gener, strukturen og antall kromosomer.

Virkningen av mutagener spredt i miljøet forårsaker en økning i frekvensen av mutasjoner, noe som fører til en økning i den såkalte genetiske belastningen, uttrykt i en økning i arvelig patologi, samt forekomsten av kreft.

Mutagenese er forekomsten av mutasjoner - plutselige kvalitative endringer i genetisk informasjon. Begrepet "mutasjon" ble foreslått av den nederlandske forskeren N. de Vries i 1901.

Målene for mutagener i cellen er hovedsakelig DNA og muligens noen proteiner. Sistnevnte inkluderer hovedsakelig proteiner som spiller en strukturell rolle i organiseringen av genomet eller som deltar i replikasjon (selvreproduksjon av nukleinsyremolekyler), rekombinasjon (omfordeling av genetisk materiale fra foreldre i avkom) eller reparasjon (gjenoppretting av skadet DNA-struktur). ).

For å eliminere primær skade på genetiske strukturer forårsaket av mutagener, har cellen en rekke systemer for å gjenopprette, eller reparere, genetisk skade. For tiden er det mer enn ti slike systemer. Men under reparasjon kan noen av de primære skadene forbli og føre til mutasjoner.

Fysiske mutagener er fysiske effekter på levende organismer som enten har en direkte effekt på DNA eller viralt RNA, eller en indirekte effekt gjennom replikasjons-, reparasjons- og rekombinasjonssystemer

De første fysiske mutagenene oppdaget av forskere er forskjellige typer stråling: ioniserende stråling, radioaktivt forfall, ultrafiolett stråling.

Den primære effekten av ioniserende og ultrafiolett stråling er dannelsen av enkle eller doble brudd i DNA-molekylet. Ultrafiolett lys absorberes sterkt av vev og forårsaker mutasjoner bare i overfladisk lokaliserte celler hos flercellede dyr, men det virker effektivt på encellede dyr. Den mutagene effekten av ultrafiolett stråling ble etablert i 1931 av A.N. Promptov.

Andre fysiske mutagener er partikler av forskjellig natur som har høy energi: disse er alfa- og betastråling fra radioaktive stoffer og nøytronstråling. Ved en direkte effekt på DNA spiller to parametere hovedrollen: energimengden til den påvirkende partikkel og det biologiske materialets evne til å absorbere denne energien.

DNA-skader kan være av to typer: dobbelttrådsbrudd og enkelttrådsbrudd.

Mutasjoner kan også være forårsaket av høy eller lav temperatur. I 1928 viste Meller at en temperaturøkning på 10 grader C øker frekvensen av mutasjoner i Drosophila med 2-3 ganger.

Når man kjenner til virkemåten til disse mutagenene, kan det antas at de bør virke på DNA til alle organismer. Faktisk ble det snart oppdaget at for eksempel røntgenstråler forårsaker mutasjoner i en lang rekke dyr, planter og mikroorganismer.

Det ble funnet at mutasjoner forårsaket av stråling kan påvirke alle egenskaper ved kroppen, siden en strålingskvante eller en høyenergipartikkel kan skade enhver del av DNA rent tilfeldig. Jo høyere strålingsintensiteten er, det vil si jo flere kvanter eller partikler som kommer inn i cellen per tidsenhet, desto større er antallet mutasjoner som oppstår.

Det er også vist at fysiske faktorer forårsaker de samme mutasjonene som oppstår under spontan mutagenese.

Høyere levende vesener har stoffer som svekker effekten av stråling - fotobeskyttere, og mange planter inneholder alkaloider og kumariner, de forsterker prosessene forårsaket av stråling og disse stoffene er farlige for dyr.

Fysiske mutagener og deres effekter er svært avhengig av den tidligere utviklingen av organismen. Arter har utviklet resistens mot konstant virkende mutagener. Fysisk mutagenese kan ikke registreres på grunn av rask død av mutante organismer.

2. Effekt av fysiske mutagener på levende celler

2.1 Effekt av ioniserende stråling på en levende organisme

Mutasjoner oppstår under påvirkning av fysiske mutagener på samme måte som under påvirkning av kjemiske mutagener. Først oppstår primær DNA-skade. Hvis det ikke er fullstendig korrigert som et resultat av reparasjon, vil mutasjoner oppstå under påfølgende replikativ DNA-syntese. Spesifisiteten til mutagenese (prosessen med forekomst av mutasjoner) under påvirkning av fysiske faktorer er assosiert med arten av den primære skaden på genomet forårsaket av dem.

Ioniserende stråling er en strøm av ladede eller nøytrale partikler og kvanter av elektromagnetisk stråling, hvis passasje gjennom et stoff fører til ionisering og eksitasjon av atomer eller molekyler i mediet.

Ioniserende stråling kan forårsake mutasjoner - plutselige naturlige eller kunstig forårsaket arvelige endringer i genetisk materiale, som fører til endringer i visse egenskaper ved kroppen.

Det er mutasjoner spontan som oppstår under påvirkning av naturlige miljøfaktorer eller som et resultat av biokjemiske endringer i selve kroppen, og indusert, som oppstår under påvirkning av mutagene faktorer, for eksempel ioniserende stråling av kjemikalier.

Mutasjoner kan være rett, hvis deres manifestasjon fører til et avvik fra egenskapene til den såkalte villtypen og omvendt, hvis de fører til restaurering av villtypen.

Mutasjoner i kjønnsceller – generative – overføres til neste generasjoner; mutasjoner i andre celler i kroppen - somatiske - arves bare av datterceller og påvirker bare organismen de oppsto i.

Kjernemutasjoner påvirker kromosomene i kjernen, cytoplasmatiske mutasjoner påvirker det genetiske materialet som finnes i de cytoplasmatiske organellene i cellen - mitokondrier, plastider.

Avhengig av arten av endringer i arvestoffet, skilles punktmutasjoner, genomiske mutasjoner og kromosomavvik (omorganiseringer). Punktmutasjoner er et resultat av endringer i nukleotidsekvensen i DNA-molekylet, som er bæreren av genetisk informasjon, og er assosiert med tillegg, sletting eller omorganisering av baser i DNA. Genomiske mutasjoner er assosiert med en endring i antall kromosomer i en celle, et multiplum av et enkelt sett med kromosomer, samt en økning eller reduksjon i antall individuelle kromosomer.

Radioaktive stoffer kan påvirke menneskekroppen eksternt og internt. Ekstern bestråling er preget av eksponering for ioniserende stråling fra utsiden og er forårsaket av forskjellige penetreringsevner til partikler. Intern eksponering er assosiert med at et radioaktivt stoff kommer inn i menneskekroppen gjennom mat, innåndet luft eller gjennom et åpent sår.

Effekten av radioaktiv stråling på menneskekroppen avhenger av mange faktorer og bestemmes av:

Raten av radioaktivt henfall av et radionuklid;

Hastigheten for fjerning av radioaktive stoffer fra kroppen;

Type radioaktiv stråling;

Akutte konsekvenser vises de første dagene (ukene) etter bestråling. Langsiktige konsekvenser er konsekvenser som ikke utvikler seg umiddelbart etter eksponering, men etter en tid.

Akutt strålesyke oppstår etter total enkelt ekstern uniform bestråling. Det er et strengt forhold mellom mengden absorbert dose i kroppen og gjennomsnittlig forventet levealder.

Når de utsettes for ioniserende stråling i doser som ikke forårsaker akutt eller kronisk strålesyke, oppstår endringer i kroppens viktigste reguleringssystem, og funksjonelle endringer i aktiviteten til de viktigste fysiologiske systemene er oftest polysyndromisk. Dette manifesteres i utviklingen av pre-nosologiske forhold, som går over til klinisk patologi med økende dose.

I strukturen av nevrologisk sykelighet er et spesielt sted okkupert av syndromet vegetativ dystoni, økt angst som et stabilt personlighetstrekk, og det er en akselerasjon av overgangen av psykofysiologiske lidelser til vedvarende psykosomatiske.

Med ytterligere eksponering for andre ugunstige faktorer er det en mulighet for en økning i generelle somatiske sykdommer. Strålingsfaktoren fungerer kun som en av betingelsene for denne veksten.

Tilbake fremover

Merk følgende! Lysbildeforhåndsvisninger er kun til informasjonsformål og representerer kanskje ikke alle funksjonene i presentasjonen. Hvis du er interessert i dette arbeidet, last ned fullversjonen.

Leksjonens mål.

1. Utvikle personlige læringsferdigheter gjennom dannelsen av begrepene "mutagene", "mutagenese", "spontan mutagenese", "indusert mutagenese", utvide elevenes kunnskap om typene mutagener og deres effekt på organismer. Vis faren for miljøforurensning med mutagener, begrunn behovet for å sikre menneskelig genetisk sikkerhet.

2. Utvikle regulatoriske og kognitive pedagogiske ferdigheter gjennom evnen til å håndtere kognitive og pedagogiske aktiviteter gjennom selvstendig formulering av et problem og måter å løse det på, strukturere materialet som studeres, arbeide med tilleggslitteratur, evnen til å lage presentasjoner, stille spørsmål og drive opposisjon.

3. Utvikle kommunikative ferdigheter som gir muligheter for samarbeid: evnen til å høre, lytte og forstå en partner, kontrollere hverandres handlinger, korrekt uttrykke sine tanker i tale, respektere partneren og seg selv i kommunikasjon og samarbeid.

3. Pedagogisk

Metodiske mål: å vise metodiske teknikker for å danne kommunikative læringsferdigheter for elever i biologitimene (vedlegg 5).

Materiell støtte til timen: presentasjon, IAD, utdelinger, elevrapporter.

Arbeidsmåter: verbal, problembasert, delvis søkebasert, anvendelse av tidligere ervervet kunnskap, kreativ tilnærming til pedagogiske aktiviteter ved bruk av tilleggslitteratur, kontroll av kunnskap.

Leksjonsformat: seminarleksjon.

Gjennomføre en leksjon

Det finnes, men med hvilket navn
navngi ham? Det er verken søvn eller våkenhet;
Er det bevisstheten om en smertefull drøm?
Eller ideen om et vågalt sinn...

E.A. Baratynsky

I dag fortsetter vi samtalen om arvelig variasjon. La oss huske det vi allerede vet om dette problemet. (Typer arvelig variasjon, typer mutasjoner og deres manifestasjon).

Temaet for vår leksjon i dag er "Mutagene og deres innflytelse på dyreliv og mennesker" (lysbilde nr. 1). Til dagens seminarøkt fikk du 5 forhåndsoppgavespørsmål og ble pålagt å dele inn i grupper og utarbeide tilleggsmateriell om dem. Hver gruppe vil få anledning til å snakke, svare på spørsmål og lytte til motstanderen (lysbilde nr. 2).

Før du begynner, vil jeg tilby deg en kort lysbildefilm, se den nøye, og formuler problemet, og på slutten av leksjonen foreslå måter å løse det på.

Elevene ser en lysbildefilm (lysbilde nr. 3–13), diskuterer følelsene sine og formulerer en problemstilling.

(Hvorfor oppstår slike deformiteter hos mennesker og er det mulig å påvirke denne prosessen?).

For å svare på spørsmålet vårt, vil vi først jobbe med nytt materiale og diskutere spørsmålene som foreslås for selvstudium. Vi vil jobbe etter skjemaet, evaluere arbeidet ved hjelp av tokens (vedlegg 1, , ,).

Mutagener og deres typer (gruppe 1 snakker, gruppe 2 er imot, spørsmål valgfritt)

Elevene lytter til talen, fullfører oppgave nr. 1, 3, 6 i arbeidsbøkene sine.

Mutagener er faktorer som forårsaker mutasjoner (lysbilde nummer 14) .

Klassifisering etter arten av påvirkningsfaktorene (lysbilde nr. 15):

1. Fysisk – ulike typer stråling, temperatur.

2. Kjemisk.

3. Biologisk.

Etter opprinnelse:

1. Spontant - handle under normale naturlige forhold uten åpenbar grunn.

2. Indusert - kunstig initiert av en person for sine egne formål.

(lysbilde nr. 16). Faktorer som forårsaker en spontan (spontan) mutagen effekt er delt inn i utvendig, eller eksogene, Og innvendig, eller endogene. TIL eksogene Faktorer for spontan mutagenese inkluderer naturlig bakgrunnsstråling, samt effekten av høye eller lave temperaturer på kroppens somatiske celler eller kjønnsceller.

Det er kjent at polyploide former ofte finnes blant planteorganismer i høyfjell eller arktiske områder, som oppstår som et resultat av spontane mutasjoner i genomet. Dette skyldes skarpe temperaturendringer i vekstsesongen, og i fjellet - med sterk UV-stråling. Det er eksperimentelt bevist at en kraftig økning i omgivelsestemperaturen for hver 10 °C øker frekvensen av mutasjoner fem ganger. Det er ingen tilfeldighet at høylandet er opprinnelsessentre for mange plantearter som kom i kultur som polyploider.

Eksogene mutagener inkluderer effekten av ulike kjemiske forbindelser på kroppens somatiske celler eller kjønnsceller. Spesielt sterke mutagener for mennesker er narkotiske stoffer, nikotin og alkohol. De forårsaker spontane mutasjoner, feil i prosessene med DNA-replikasjon og rekombinasjon, skade på gener og kromosomer. I dette tilfellet oppstår spontant alle mulige typer gen, kromosomale, genomiske og cytoplasmatiske mutasjoner, ofte farlige for organismens liv.

Kilden til mange spontane mutasjoner er endogene faktorer - noen kjemiske forbindelser som oppstår spontant i kroppen under metabolisme og forårsaker feil i prosessene med replikasjon og DNA-rekombinasjon, endrer plasseringen eller strukturen til genetiske elementer.

(lysbilde nr. 17). På begynnelsen av det tjuende århundre ble fysisk og deretter kjemisk mutagenese oppdaget, og innenlandske forskere var opphavet til denne oppdagelsen. Dermed har genetikerne V.V. Sakharov og M.E. Lobashev viste at under påvirkning av kjemiske forbindelser (jod, eddiksyre, ammoniakk) øker frekvensen av mutasjoner i cellene til bokhveteplanten. Senere I.A. Rapoport (USSR) og S. Auerbach (Storbritannia) oppdaget kraftige kjemiske mutagener, som de kalte supermutagener.

Fysiske mutagener (gruppe 2 snakker, gruppe 3 er imot, spørsmål valgfritt)

Elevene lytter og fullfører oppgaver i arbeidsbok nr. 4, 5.

(lysbilde nr. 18). Denne gruppen av mutagener inkluderer ulike typer stråling og temperatur. TIL ioniserende stråling inkluderer elektromagnetiske, røntgen- og gammastråler, samt elementærpartikler (alfa, beta, nøytroner, etc.). Når kroppen utsettes for ioniserende stråling, absorberer cellekomponenter, inkludert DNA-molekyler, en viss mengde (dose) energi. I dette tilfellet kan samme dose oppnås med lavintensitetsbestråling over lang tid eller ved kortvarig bestråling med høy intensitet. Konsekvensene av bestråling kan være brudd av hydrogenbindinger i dobbeltspiralen til et DNA-molekyl, brudd på en eller to DNA-tråder, dannelse av nye stabile bindinger (tverrbindinger) mellom to kjeder av ett DNA-molekyl, mellom forskjellige DNA-molekyler, eller mellom DNA og proteinmolekyler. Følgende konklusjon ble oppnådd eksperimentelt.

Hyppigheten av forekomst (induksjon) av mutasjoner er proporsjonal med stråledosen. Når dosen øker, øker sannsynligheten for skade.

I motsetning til røntgenstråler, ultrafiolette stråler ikke har tilstrekkelig ioniseringsenergi. Imidlertid absorberes det av nitrogenbasene som utgjør DNA (puriner og pyrimidiner), og transformerer dem til en energisk ustabil, opphisset tilstand. Dette fører til feil under DNA-replikasjon.

Høy temperatur er også en mutagen faktor. . For eksempel, når fruktfluer dyrkes ved en temperatur 10 °C over normalen, tredobles antallet mutasjoner. Strålingsskader på genetisk materiale er ikke en direkte kilde til endringer i kroppsceller som er skadet av stråling (lysbilde nr. 19). Faktum er at alle organismer har vann i cellene sine. Derfor "treffer" stråling ikke bare direkte sensitive genetiske strukturer, men påvirker dem også indirekte på grunn av nedbrytning av vann. Denne prosessen fører til dannelsen av kortvarige, såkalte frie radikaler(hydrogen H + og hydroksyl OH -), kombineres for å danne enten vann eller kjemisk aktive, og derfor biologisk svært farlige molekyler - hydrogenperoksid og atomært oksygen. I sin tur er de i stand til å forårsake flere nye ioniseringshendelser. Dermed er det en skredlignende økning i frekvensen av treff på "målene". Derfor forbindelser som er i stand til å interagere med frie radikaler (antioksidanter), beskytte målmolekyler mot indirekte effekter av stråling. Slike antioksidanter inkluderer for eksempel tokoferol (vitamin E), sporstoffet selen, etc.

Kraftledninger (lysbilde nummer 20), sterke radiosendere skaper et elektromagnetisk felt som er flere ganger høyere enn det tillatte nivået. Elektriske og magnetiske felt påvirker i stor grad tilstanden til alle biologiske objekter som faller innenfor sonen for deres innflytelse. For eksempel, i området for påvirkning av det elektriske feltet til en kraftledning, viser insekter endringer i atferd: for eksempel viser bier økt aggressivitet, angst, redusert ytelse og produktivitet, og en tendens til å miste dronninger; Biller, mygg, sommerfugler og andre flygende insekter viser endringer i atferdsreaksjoner, inkludert en endring i bevegelsesretning mot mindre stråling. Utviklingsavvik er vanlige hos planter - formene og størrelsene på blomster, blader, stilker endres ofte, og ekstra kronblad vises. En frisk person lider av et relativt langt opphold innen kraftledninger. Kortvarig eksponering (minutter) kan kun føre til en negativ reaksjon hos overfølsomme personer eller hos pasienter med visse typer allergier. Arbeidet til engelske forskere på begynnelsen av 90-tallet viste at en rekke allergikere, under påvirkning av kraftledninger, utvikler en epileptisk reaksjon. Med langvarig opphold (måneder - år) av mennesker i det elektromagnetiske feltet til kraftledninger, kan det utvikles sykdommer, hovedsakelig i det kardiovaskulære og nervesystemet i menneskekroppen. De siste årene har kreft ofte blitt nevnt som en langsiktig konsekvens.

Ofte farligere er kilder til svak elektromagnetisk stråling som virker over lang tid. Slike kilder inkluderer hovedsakelig lyd- og videoutstyr og husholdningsapparater. Den mest betydelige innflytelsen på mennesker utøves av mobiltelefoner, mikrobølgeovner, datamaskiner og fjernsyn. Problemet med elektromagnetisk stråling som kommer fra personlige datamaskiner er ganske akutt på grunn av flere årsaker: datamaskinen har to strålingskilder (monitor og systemenhet); en PC-bruker er praktisk talt ikke i stand til å arbeide på avstand; veldig lang eksponeringstid.

De genetiske konsekvensene av EMR-eksponering er ennå ikke tilstrekkelig studert. Et av de amerikanske laboratoriene undersøker forholdet mellom fødselen av mongoloide barn (Downs sykdom) og bestrålingen av deres fedre med mikrobølgeenergi. Det ble funnet at flertallet av slike barn har fedre som ble bestrålet under andre verdenskrig av radiofeltet med lokaliseringsapparater.

For å beskytte mennesker er det utviklet spesielle sanitærstandarder (GOST 12.1.006-84 regulerer virkningen av elektromagnetisk stråling på mennesker), inkludert de som forbyr bygging av boliger og andre fasiliteter nær sterke strålingskilder.

Det er klart for alle at elektromagnetisk stråling utgjør en reell trussel mot menneskers helse. Det viser seg at elektromagnetiske felt og strålingsfelt er nære i noen av parametrene deres. Dette er bevist av både russiske og utenlandske forskere.

Kjemiske mutagener (gruppe 3 snakker, gruppe 4 er imot, spørsmål valgfritt)

Elevene lytter og fullfører oppgaver i arbeidsbok nr. 5, 8.

Bred studie kjemisk mutagenese begynte etter i 1946, husforskeren I.A. Rapoport oppdaget den kraftige mutagene effekten av etylenimin og formaldehyd, og S. Auerbach (Storbritannia) oppdaget de samme egenskapene i sennepsgass og dens derivater. Siden den gang har mange kjemiske forbindelser med mutagen aktivitet blitt identifisert (lysbilde nr. 21). Blant dem er fibermineralet asbest, etylenamin, kolkisin, benzopyren, salpetersyre, narkotiske stoffer, alkohol, nikotin osv. Ofte er de samme stoffene også kreftfremkallende stoffer, det vil si stoffer som kan forårsake utvikling av ondartede neoplasmer (svulster) i kroppen.

Det viste seg at stoffer som er farlige for det gen-kromosomale apparatet bokstavelig talt omgir oss: husholdningskjemikalier, hårfarger, industrielle utslipp og avgasser fra biler og motorsykler, etc., sprayet ut i luften. Men de fleste mutagener kommer inn i kroppen vår med mat. Skadelige kjemikalier som samler seg i jorda passerer til slutt inn i de spiselige delene av planter. Det er med dem vi absorberer 37 prosent av mangan, 41 prosent av sink, 32 prosent av kobber, 10 prosent av nikkel.

(lysbilde nr. 22). Mutagener dannes også ved langtidslagring av produkter i form av peroksiderte fettforbindelser, som også skader den arvelige naturen til cellene våre. For eksempel, når vi snakker om "mutagene kjøtt", mener vi den spesielt farlige muggsoppen som vises på ødelagt kjøtt. Røyking av kjøtt eller steking av kjøtt og fisk ved en temperatur på 100-200 grader i 15 minutter fører også til at det oppstår mutagener. Kolesterol i smør, egg, rømme og fløte blir mutagent når det lagres i lang tid. Den samme skjebnen venter smakstilsetningsstoffer som brukes i hermetikk og konserveringsmidler tilsatt juice og vin.

Mange medisinske stoffer forårsaker kromosomavvik i human cellekultur ved doser som reflekterer de faktiske en person kommer i kontakt med, men viser ikke en klar doseavhengighet. Disse stoffene induserer (2-3 ganger høyere enn det spontane nivået) kromosomavvik hos individer "i kontakt" med dem. Denne gruppen inkluderer krampestillende midler (barbituratkompleks), psykotropiske, hormonelle (østradiol, progesteron, p-piller), anestesiblandinger, antiinflammatoriske legemidler (butadion, acetylsalisylsyre, amidopyrin). For eksempel øker acetylsalisylsyre og amidopyrin frekvensen av kromosomavvik, men kun ved høye doser brukt i behandling av revmatiske sykdommer.

De fleste plantevernmidler er syntetiske organiske stoffer. Omtrent 600 plantevernmidler som tilhører forskjellige klasser av kjemiske forbindelser brukes praktisk talt. Siden de sirkulerer i biosfæren, migrerer i naturlige trofiske kjeder, akkumuleres i enkelte biocenoser og landbruksprodukter, er ikke bare leger og hygienister, men også økologer involvert i å forutsi konsekvensene av bruken. Det er svært viktig å forutsi og forhindre den mutagene faren ved kjemiske plantevernmidler. Dessuten snakker vi om å øke mutasjonsprosessen ikke bare hos mennesker, men også i plante- og dyreverdenen. En person kommer i kontakt med kjemikalier under produksjonen, under bruk i landbruksarbeid, og mottar små mengder av dem fra matvarer og vann fra miljøet.

Biologiske mutagener (gruppe 4 handlinger, gruppe 5 motsetter seg)

Elevene lytter og tar notater i notatbøkene sine.

(lysbilde nr. 23). Noen planter, som høstkolchicum, regnes som biologiske mutagener. (Colchicum autumnale), mange virus og genmodifiserte objekter. Alkaloidet kolkisin, utvunnet fra krokus, brukes ofte til kunstig produksjon av polyploider, da det blokkerer divergensen av dupliserte kromosomer. Virus kan forårsake ulike kromosomale mutasjoner (aberrasjoner), som forårsaker arvelig variasjon.

(lysbilde nr. 24). For tiden okkuperer transgene varianter av landbruksvekster som er motstandsdyktige mot ugressmidler, virus og skadeinsekter, med forbedrede kvalitetsegenskaper (forbedret sammensetning av vegetabilsk olje) dyrkede områder som overstiger 85 millioner hektar. Matprodukter hentet fra slike varianter er nå ikke lenger uvanlig i butikkhyllene i mange land rundt om i verden.

Men genteknologi har en annen side som gjør oss på vakt, som er assosiert med en mulig endring i genomstrukturen til en bestemt transgen plante, med lekkasje av transgener og deres overføring til ville slektninger, med innvirkningen på "ville" arter i naturlig økosystem. Ofte blir et gen som er ansvarlig for antibiotikaresistens introdusert i en GM-organisme som et markørgen. Hypotetisk, hvis et slikt antibiotikaresistensgen overføres til patogene bakterier, vil de bli immune mot virkningen av antibiotika og da blir behandling med konvensjonelle antibiotika mindre effektiv.

Til tross for den langsiktige avvisningen av genmanipulerte produkter fra det europeiske fellesskapet, har matkomponenter fra varianter av genmodifiserte soyabønner, mais og oljefrø nå blitt godkjent for bruk i matprodukter i EU.

Blant produktene som brukes er oljer og siruper som inneholder «GM-avledet materiale», samt mel og stivelse. Disse ingrediensene kan brukes i mange bearbeidede produkter, fra veggieburgere til kjeks og sauser, på samme måte som bruken av ingredienser som kommer fra ikke-GM-avlinger. For eksempel inngår transgene soyabønner i nesten 60 % av produktene, inkludert: pølser, dumplings, brød, sjokolade, margarin, iskrem, barnemat osv. Ulike mattilsetningsstoffer (indeks E) produseres basert på GM-komponenter. Som Greenpeace-forskning har vist, bruker mange verdenskjente selskaper GM-produkter for å produsere produktene sine (lysbilde nummer 25).

Det er fortsatt ikke noe klart svar på spørsmålet om hvordan inntak av transgene matvarer påvirker menneskers helse. Ifølge eksperter kan dette spørsmålet bare besvares etter at barnebarna til de som spiser GMO i dag er født. Å analysere helsetilstanden til en generasjon mennesker vil ikke gi et pålitelig bilde. Resultatene fra forsøk på forsøksdyr viser at hyppigheten av mutasjoner i dem øker hundrevis og tusenvis av ganger og infertilitet utvikler seg.

Mutagenes påvirkning på mennesker og miljø (gruppe 5 snakker, gruppe 1 motsetter seg)

Elevene lytter og tegner et diagram i notatbøkene sine.

Gjennom hele utviklingshistorien har menneskeheten akkumulert (hovedsakelig på grunn av den naturlige mutasjonsprosessen) den såkalte genetiske belastningen, som manifesterer seg i arvelige, genetisk betingede sykdommer. Helsen til nåværende fremtidige generasjoner av mennesker avhenger i stor grad av hvilken genetisk belastning som er arvet fra tidligere generasjoner, hvor mange mutasjoner som er akkumulert av menneskeheten (lysbilde nr. 26).

For tiden er rundt 2 tusen genetiske defekter kjent,

påvirker bare en del av det totale antallet loci i genomet. Dessuten skyldes omtrent en fjerdedel av det totale volumet av mutasjoner energien til den naturlige bakgrunnsstrålingen. Imidlertid er genmutasjoner som forårsaker mindre biokjemiske abnormiteter i kroppen sannsynligvis mer vanlig.

Problemet er at akselerasjonen av mutasjonsfrekvensen fører til en økning i antall individer med fødselsskader og skadelige abnormiteter som arves, og mutasjoner i ikke-reproduktive (somatiske) celler kan som regel forårsake vekst av ondartede neoplasmer (spontan kreft). Beregninger viser at dobling av mutasjonsraten øker volumet av genetisk belastning så mye at det kan bli farlig for eksistensen av populasjoner.

Det er en vei ut av en slik krisetilstand - dette er veien til evolusjonære endringer, men tilpasning til mutagener under seleksjonsprosessen krever et stort antall genetiske ofre og tid fra befolkningen. Spesielt vil arter representert av et relativt lite antall individer, med en langsom omsetning av generasjoner, finne det vanskeligere å tilpasse seg den høye mutagene bakgrunnen i miljøet. Biologiske arter med et høyt antall individer og en rask rekke av generasjoner, som en mikroorganisme, har større sjanse for å overvinne den genetiske krisen forårsaket av veksten av mutagen forurensning (økte mutasjonsrater). Fenomenet deres resistens mot utbredte antibiotika og sulfonamidmedisiner er velkjent, og det samme er fremveksten av plantevernmiddelresistente raser av bakterier, sopp og insekter.

Hovedfaren for miljøforurensning med mutagener, som genetikere tror, ​​er at nye mutasjoner, som ikke "behandles" evolusjonært, vil påvirke levedyktigheten til noen organismer negativt. Og hvis skade på kjønnsceller kan føre til en økning i antall bærere av mutante gener og kromosomer, så hvis genene til somatiske celler skades, kan antallet kreftsykdommer øke. Dessuten er det en dyp sammenheng mellom tilsynelatende forskjellige biologiske effekter.

For eksempel påvirker miljømutagener omfanget av rekombinasjoner av arvelige molekyler, som også er en kilde til arvelige endringer. Det er også mulig å påvirke funksjonen til gener, som for eksempel kan være årsaken til teratologiske abnormiteter (deformiteter), til slutt er det sannsynlig at enzymsystemer endrer ulike fysiologiske egenskaper i kroppen, inkludert aktiviteten til kroppen; nervesystemet, og påvirker derfor psyken. (lysbilde nr. 27). Genetisk tilpasning av menneskelige populasjoner til økende forurensning av biosfæren av mutagene faktorer er fundamentalt umulig.

I motsetning til grov kromosomskade på arvematerialet, representerer punktgenmutasjoner, som har evnen til å akkumuleres over generasjoner, hovedvanskeligheten for påvisning i populasjoner. Å identifisere dem er viktig nettopp fordi slike mutasjoner i stor grad vil være ansvarlige for manifestasjonen av den genetiske belastningen i de kommende generasjonene.

Vi lever i et miljø fullt av mutagener, og vi kan ikke helt eliminere deres innflytelse, men kunnskapen som er oppnådd vil hjelpe oss å redusere virkningen av disse negative faktorene på kroppen, bevare helsen vår og helsen til barna våre. Noen anbefalinger for å redusere virkningen av mutagener på kroppen vår (lysbilder nr. 28, 29)

Demper effekten av mutagener (lysbilde nr. 30)

Leksjonssammendrag

La oss nå komme tilbake til problemet med leksjonen vår. Hvem sitt problem er dette? Kan vi påvirke mutagenese?

Absolutt ja! En av de mest effektive metodene er kunnskap. Du må kjenne dine egne egenskaper, vite hva som kan forårsake genetiske lidelser hos et ufødt barn... Sannsynligheten for tragedie kan reduseres. Sunn livsstil - en av måtene å redusere denne risikoen på.

Speilbilde

Svar på spørsmålene (vedlegg nr. 4)

Konsolidering av kunnskap

Kontrollere fullføringen av oppgaver i arbeidsboken.

Selvstudieoppgave

(På separate ark) "Brev til fremtiden." Etter å ha levd og opplevd dagens leksjon, skriv et brev til ditt fremtidige barn og fortell ham at han burde vite hva han skal gjøre, hvordan han skal oppføre seg for å redusere risikoen for mutasjoner i seg selv og fremtidige etterkommere.

Bibliografi

1. Mansheeva E.P. Mutagener. festival.1september.ru
2. Ponomareva I.N., Kornilova O.A., Simonova L.V. Biologi. M. "Ventana-greve". 2011.
3. Mutasjoner bilde. images.yandex.ru
4. Miljømutagener. abilev.narod.ru>mutagen10.htm
5. Fysiske mutagener. referat.ru>mutageny.html
6. Bilder. images.yandex.ru>mutagener.
7. Mutagener. BiblioFond.ru>view.aspx.id=55819

22.04.2015 13.10.2015

Det overveldende antallet mutasjoner har en negativ innvirkning på menneskers liv, noen ganger til og med skadelige tilfeller av positive endringer på grunn av forstyrrelser på gennivået er ekstremt sjeldne. Mutasjoner har vært kjent i millioner av år, og de kan forekomme i enhver levende organisme, og dermed fant evolusjon og naturlig utvalg av de sterkeste representantene for arten sted. I vår tid hjemsøker mutagener mennesker overalt, dette fenomenet skyldes en moderne teknologisk prosess. De tingene vi er stolte av å skape utgjør ofte en alvorlig fare for mennesker og deres helse.

Hva er mutagener og deres klassifisering

Selve begrepet mutagen oppsto fra ordet mutasjon tilbake i forrige århundre, noe som innebærer en rekke faktorer som kan føre til irreversible endringer. De har sin egen klassifisering, deres viktigste forskjell er deres inndeling i:

· kjemiske;

· biologisk;

· fysisk.

Den kjemiske gruppen av mutagener er trolig den mest omfangsrike. Disse faktorene har en høy penetreringsevne, så de kommer lett inn i celler en kjemisk effekt på nukleinsyre, en reaksjon med den kan føre til en endring i den kolloidale tilstanden til kromosomer, en reduksjon i syntesen av DNA- og RNA-molekyler, og mye; mer.

Kjemiske mutagener inkluderer:

· benzen;

· alkohol;

· narkotiske stoffer;

· nitrater;

· nitritt;

· derivater av kull og olje, for eksempel benzopyren;

· plantevernmidler;

· kosttilskudd;

· noen typer medisiner;

· konserveringsmidler.

Fra listen ovenfor kan vi enkelt merke oss nesten halvparten av mutagenene vi møter i hverdagen, tidlige grønnsaker og frukt fylt med nitrater for raskere vekst, konserveringsmidler og mattilsetningsstoffer i mat, og medisiner.

Biologiske mutagener består av:

· virus;

· bakterier;

· helminths.

Selvfølgelig er det ingen som sier at virus eller bakterier vil føre til mutasjon, men noen av dem er i stand til å påvirke funksjonen og endre strukturen til nukleinsyren.

Fysiske mutagener forstyrrer strukturen til genet, og deres radikaler inngår i en aktiv kjemisk binding med DNA, og forhindrer molekylets normale funksjon. Den fysiske gruppen inkluderer ulike typer stråling:

· ultralyd;

· ultrafiolett;

· Røntgen;

· infrarød;

· radioaktiv.

Hver av disse strålingstypene har sin egen penetrasjonsgrad av radioaktiv stråling har den høyeste terskelen og maksimal skade på en levende organisme.

Er medisiner bra eller dårlige?

De ulike gruppene av medikamenter som alle bruker i behandlingen av en bestemt sykdom viser seg å være langt fra ufarlige, og derfor oppfordrer leger på alle mulige måter pasienter til å bruke dem kun til det tiltenkte formålet uten å gjøre noe på egenhånd. Hver medisin, før den kommer i hyllene på apotekene, testes i henhold til visse standarder. I løpet av de siste tiårene, på grunn av den store økningen i giftige stoffer, har det dukket opp et annet obligatorisk element - testing for mutagenitet. Cytostatika og antimetaboler har størst skade på kroppen og en uttalt mutagen effekt. Begge brukes i behandlingen av ondartede svulster, til tross for at legemidlers direkte avhengighet av utviklingen av kromosomavvik er bevist, er årsaken til dette fortsatt en ufullkommen metode for behandling av onkologi, og moderne medisin kan dessverre ikke tilby andre behandlingsalternativer.

I tillegg til antitumormedisiner er det en rekke medikamenter som kan føre til mutasjon i en celle, deres effekt er selvfølgelig ikke så uttalt, men den forekommer. Disse medisinene inkluderer følgende grupper:

· psykotropisk;

blandinger for anestesi;

glukokortikosteroider;

· antikonvulsiva;

· noen antiinflammatoriske legemidler, for eksempel butadion eller amidopyrin.

En skadelig effekt på kroppen kan bare oppstå hvis det brukes store, ukontrollerte doser medikamenter.

Skadelig produksjon, hva er faren?

Produksjonsmiljøet er rett og slett et lager av kjemiske mutagener. Deres høyeste aktivitet anses å være i fabrikker som produserer tungmetaller og syntetiske materialer. Kjemiske forbindelser trenger inn i kroppen gjennom huden, lungene og mage-tarmkanalen, så ikke bare forurenset luft eller en bestemt arbeidsplass påvirker mutagenisiteten til prosesser, men også overholdelse av personlige hygieneregler og bruk av verneklær.

Eksperter har ennå ikke vært i stand til å beregne den spesifikke prosentandelen av virkningen av ulike forbindelser på kroppens celler, men det er sikkert kjent at noen typer produksjon fortsatt øker frekvensen av kromosomale endringer hos arbeidere. Slike produksjoner inkluderer:

· metallurgi;

· oljeraffinerier;

· maling fabrikker;

· sveiseprosesser;

· produksjon av gummiprodukter;

· kullkraftverk.

De mest skadelige forbindelsene med høy penetrerende aktivitet er:

· benzen;

· arsenikk;

xylen;

· lede;

· nikkel, etc.

Mutagener i hverdagen

Med det økende antallet kreftformer, som kjent, hvis grunnårsak er irreversible endringer i nukleinsyre under påvirkning av forskjellige faktorer, begynte forskerne å være spesielt oppmerksomme på studiet av mutagen aktivitet i mat og stoffer som brukes i hverdagen.

Akkurat som i industriell produksjon er det ganske vanskelig å oppdage aktiviteten til mutagene forbindelser i produkter og husholdningsartikler, siden deres konsentrasjon i dagliglivet er lav. Men hvis de kommer inn i embryoene til celler, akkumuleres de over tid og begynner å vises i befolkningen, siden enhver person mottar en viss prosentandel av husholdningsmutagener gjennom hele livet.

Av produktene som ofte brukes i hverdagen og ernæringen, har følgende mutagene egenskaper:

· matfarger;

· sakkarin;

· konserveringsmidler (derivater E);

hårfarge;

· hjemmepleieprodukter;

· tobakksrøyk (effekten varierer avhengig av antall sigaretter som røykes);

· alkohol (effekten er motstridende).

Hvert år fylles miljøet rundt oss i økende grad av mutagen aktivitet, og dette problemet er av stor bekymring for genetikere. Selvfølgelig er genetisk mutasjon nødvendig for å fortsette evolusjonen, men på grunn av fremveksten av et stort antall kunstige mutagener, kan hastigheten og tempoet til slike endringer i celler øke betydelig, noe som fører til helt uventede konsekvenser.

I hverdagen er vi omgitt av mange faktorer av ulik karakter som kan ha en mutagen effekt (elektriske husholdningsapparater, medisiner, husholdningskjemikalier, kosmetikk).

Til kjemiske mutagener inkluderer alle kjemikalier (syrer, alkalier, peroksider, metallsalter, formaldehyd, plantevernmidler, herbicider, kolkisin), som er delt inn i 2 grupper: organisk og uorganisk.

Mutagener organisk natur hovedsakelig forårsaket av genmutasjoner, uorganisk natur- Kromosomavvik Kjemiske mutagener kan endre den kolloidale tilstanden til kromosomene, reagere med DNA og hemme dets syntese. Kjemiske mutagener har en viss handlingens spesifisitet- du kan forutsi hvilke gener som vil mutere. For eksempel kolkisin - mitotisk gift, ødelegger spindelen og stopper celledeling ved metafase; oppdrettere bruker det for å få polyploide former; formaldehyd og dets derivater (formaldehyd), plantevernmidler, ugressmidler, koffein, fotoreagenser, konserveringsmidler, rakettdrivstoff.

Kjemiske mutagener er konvensjonelt delt inn i:

Industrielle mutagener

Jordbruksmutagener

Husholdningsmutagener.

Kjemiske mutagener i mat og vann utgjør en spesiell fare for mennesker. Mutagene forbindelser kommer direkte inn i menneskekroppen (noen brus, etc.) eller passerer gjennom næringskjeden. Hovedveier for matforurensning og matråvarer:

1. bruk av uautoriserte fargestoffer eller overskridelse av doseringen;

2. bruk av ikke-tradisjonelle matproduksjonsteknologier (kjemisk eller mikrobiologisk syntese);

3. forurensning av landbruksvekster med plantevernmidler og dyr med veterinærmedisiner;

4. brudd på hygieniske regler for bruk av gjødsel, fast og flytende industri- og husdyravfall, vanning, kommunalt og annet avløpsvann;

5. bruk av uautoriserte mattilsetningsstoffer, konserveringsmidler, vekststimulerende midler, forebyggende og terapeutiske medisiner i husdyr- og fjørfeoppdrett eller bruk av godkjente tilsetningsstoffer i høye doser;

6. migrering av giftige stoffer til mat fra matutstyr, redskaper, redskaper og emballasje; bruk av uautoriserte polymer-, gummi- og metallmaterialer;

7. dannelse av endogene giftige forbindelser i matvarer under varmeeksponering, koking, steking, bestråling og andre metoder for teknologisk behandling;

8. manglende overholdelse av sanitære krav i teknologien for produksjon og lagring av matprodukter, noe som fører til dannelse av bakterielle toksiner (mykotoksiner, botulinumtoksiner, etc.);

9. inntreden av giftige stoffer i matvarer, inkludert radionuklider, fra miljøet - atmosfærisk luft, jord, vann.

Bruk av kjemikalier i næringsmiddelindustrien. Spesielt fører matkonserveringsteknologi til direkte menneskelig kontakt med mutagener (formalin, propylen, natriumnitrat). Til sammen representerer den moderne globale hermetikkindustrien en betydelig kilde til mutagener for mennesker på grunn av svak myndighets sanitærkontroll i mange land. Inntil nylig i Japan, som konserveringsmiddel AF-2 (trans-2/furin-3-/5-nitro-2-/furyl/-akrylamid) har vært mye brukt for å hemme bakterievekst i soyamelk og fiskepølser. Ved å bruke testsystemer (bakterier, menneskelige cellekulturer) ble det imidlertid funnet at dette konserveringsmidlet forårsaker et bredt spekter av mutasjoner. I Japan og USA er bruk av AF-2 i næringsmiddel- og farmasøytisk industri forbudt.

Natriumnitrat ble mye brukt i kjøttindustrien, som hadde gode konserveringsegenskaper og ga kjøttet en frisk, saftig, rosa farge. Den aktive bruken av dette konserveringsmidlet ble stoppet av genetikere som oppdaget dets evne til å skade genomet til somatiske celler og kjønnsceller.

Kosttilskudd– stoffer av naturlig eller kunstig opprinnelse som brukes til å forbedre teknologier for å skaffe matvarer, bevare eller gi de nødvendige egenskaper til dem og øke holdbarheten. Det er et enhetlig system for å utpeke mattilsetningsstoffer ("Codex Alimentarius") - "E" (europeisk) indeks med tall. Tartrazin gir for eksempel produktet en gul og oransje farge; mononatriumglutamat forbedrer lukt og smak; kinin - inkludert i tonic; syntetiske smaker. Det er bevist at mononatriumglutamat kan provosere et symptomkompleks kalt "kinesisk restaurantsyndrom." Det utvikler seg 15-20 minutter etter å ha spist mat med høyt mononatriumglutamat som konserveringsmiddel. Dette syndromet ble først beskrevet i 1969. Dets symptomer er en brennende følelse i nakkeregionen, brystet og underarmene, og en følelse av tyngde i brystet.

I Russland og Hviterussland er følgende forbudt: sitrusrødt fargestoff (E121), rød amarant (E123) og formaldehydkonserveringsmiddel (E240).

Rekombinant veksthormon (bovint somatotropin) har blitt brukt siden 1993 for å øke melkemengden og finnes i kumelk. Bruken på kyr fører til en økning i insulinlignende faktor-1 (IGF-1), som har samme primærstruktur som det humane peptidet. I nærvær av melkekasein ødelegges ikke IGF-1 under pasteurisering. Når man kommer inn i menneskekroppen, kan storfe IGF-1, så vel som sin egen, dannet i tynntarmen, forårsake tumorvekst som et resultat av hemming av apoptose; øke følsomheten til brystvev for effekten av ioniserende stråling; har en østrogenlignende effekt; i stand til å indusere akromegali.

Spørsmålene er svært relevante radiosterilisering av matvarer, der de ikke bare er beskyttet mot for tidlig ødeleggelse, men også ufarliggjort (kyllingkjøtt fra salmonella, etc.). Rotvekster etter strålebehandling, selv under forhold med varme og fuktighet, råtner ikke i lang tid og spirer ikke. I USA har kortvarig høyeffekt kobolt-60-stråling blitt brukt til å behandle noen kjøttprodukter når kjøling ikke kan brukes. Som et resultat av bestråling med høye doser kan det imidlertid forekomme epoksider, peroksider, hydroksyalkylperoksider etc. som er mutagene i produktene.

Noen mutagener produseres ved matlaging. Ved steking av kjøtt og fisk dannes slike stoffer som et resultat av pyrolysen av tryptofan og noen andre organiske forbindelser. Den såkalte "Mallard-reaksjonen" er kjent: under varmebehandling oppstår bindinger mellom karbonylgruppene til reduserte sukkerarter og aminogruppene til aminer, peptider og proteiner. Disse forbindelsene gir mataroma, en viss smak og en spesifikk farge, men de produserer også giftige og mutagene biprodukter. Polysykliske aromatiske karbohydrater, først og fremst benzopyren, har også en mutagen effekt. Det dannes når mat røykes eller grilles når fett kommer i kontakt med varmt kull.

Ukokt mat kan også inneholde mutagener. Dermed finnes de i noen typer belgfrukter, uraffinert bomullsfrøolje, sort pepper, sopp og noen andre matvarer. For eksempel, i USA ble de samme fødselsdefektene oppdaget hos et nyfødt barn, et kull med valper og barn. Forskning har vist at kvinnen og hunden under svangerskapet spiste melk fra tamgeiter som ble fôret med lupin. Analyse av lupin viste tilstedeværelsen av mutagener i den. For tiden brukes nye varianter av lupin, der det praktisk talt ikke er mutagener.

I det siste har det blitt viet spesiell oppmerksomhet til mutagenisitet drikker vann. Vann som brukes til å drikke inneholder små mengder organiske urenheter. Ved desinfisering av vann tilsettes klor. Som et resultat av reaksjonen av klor med organiske stoffer, dannes organiske klorforbindelser som har mutagen aktivitet (for eksempel trihalometaner).

Medisiner som er en nødvendig komponent i miljøet vårt har også en mutagen effekt - farmakologiske mutagener . Utbredt i medisinsk praksis antibiotika. Imidlertid har tetracyklin, levomycin, biomycin, streptomycin sterke mutagene egenskaper, fordi Ved å binde seg til et DNA-molekyl forårsaker de genundertrykkelse og prosessen med proteinbiosyntese. Men selv antibiotika med svake mutagene egenskaper kan forårsake betydelig skade ved langvarig bruk, da dette resulterer i en total mutagen effekt. Noen medisinske stoffer i seg selv er ikke mutagener, men produktene av deres metabolisme blir mutagener.

De har den mest uttalte mutagene effekten cytostatika Og antimetabolitter, brukt til behandling av ondartede neoplasmer og som immunsuppressiva. Mange cytostatika forårsaker en doseavhengig økning i frekvensen av kromosomavvik og søsterkromatidutvekslinger i humane lymfocytter in vitro og in vivo. Selv medisinsk personell ved onkologiske avdelinger som ikke tar forholdsregler ved pakking av cytostatika kan ha en liten mutagen risiko. Den største gruppen av cytostatika med mutagen effekt er legemidler med alkylerende virkning (derivater av etylenimin, diklordietylamin, nitrosourea). De skader DNA direkte under replikasjonsprosessen. Noen av dem (tiofosfamid, degranol, etc.) har en direkte mutagen effekt, mens andre (cyklofosfamid) krever metabolsk aktivering.

Antitumorantibiotika (actinomycin O, adriamycin) induserer kromosomavvik i humane celler avhengig av dosen. Mekanismen for den mutagene virkningen til noen av dem er assosiert med deres introduksjon i DNA under synteseprosessen.

Cytotoksiske legemidler som virker spindelhemmere (vinblastin og vinkristin) forårsaker aneuploidi og polyploidi oftere enn kromosomavvik. Det er ikke etablert et klart doseforhold for disse legemidlene. Til tross for den mutagene effekten, er disse stoffene mye brukt i medisinsk praksis av helsemessige årsaker. Fordi de fleste pasienter som bruker dem ikke har avkom, er den genetiske risikoen fra disse stoffene til fremtidige generasjoner liten.

Mange legemidler forårsaker kromosomavvik i human cellekultur ved doser som brukes til behandling, men viser ikke en klar doseavhengighet. Disse stoffene induserer (2-3 ganger høyere enn det spontane nivået) kromosomavvik hos individer "i kontakt" med dem. Denne gruppen inkluderer antikonvulsiva (barbiturater), psykotrope, hormonelle (østradiol, progesteron, p-piller), anestesiblandinger, antiinflammatoriske legemidler (butadion, acetylsalisylsyre, amidopyrin). For eksempel øker acetylsalisylsyre (aspirin) og amidopyrin frekvensen av kromosomavvik, men kun ved høye doser brukt i behandling av revmatiske sykdommer.

Noen ganger fjerner mer grundig testing det "mutagene stigmaet" fra et medikament, slik det skjedde med isoniazid og lysergsyredietylamid.

Det er en gruppe medikamenter som har en svak mutagen effekt. Mekanismene for deres virkning på kromosomer er uklare. En indirekte effekt gjennom endringer i metabolismen av enkelte forbindelser som er akseleratorer for spontan mutagenese kan ikke utelukkes. Slike svake mutagener inkluderer metylxantiner (koffein, teobromin), psykotrope stoffer (haloperidol), bakteriedrepende og desinfeksjonsmidler (trypoflavin, etylenoksid, levamisol, furosemid). Den utbredte bruken av disse stoffene krever nøye overvåking av deres genetiske effekter, ikke bare hos pasienter, men også hos medisinsk personell som bruker stoffene til desinfeksjon, sterilisering og anestesi.

Kjent rolle alkohol ved forekomst av kreft i munnen, svelget og nasofarynx. Forekomsten av kreft på dette stedet er vanligvis høy blant barvoktere, servitører og alle som jobber med alkohol. Det er imidlertid fortsatt uklart om alkohol i seg selv provoserte forekomsten av svulster eller om det var andre komponenter i alkoholholdige drikker. Det er et bevist faktum at folk som drikker og røyker har 50 % større risiko for å bli syke enn de som bare drikker eller bare røyker. Dette bekreftes av en rekke studier om at alkohol øker den mutagene og kreftfremkallende faren for ulike forbindelser. Det er fortsatt motstridende data angående mutagenisiteten til koffein. Forskere er enige om én ting: store doser koffein er mutagene og kreftfremkallende.

Det er slått fast at de fleste kommersielle hårfarger har betydelig mutagene potensiale. Faren forsterkes av det faktum at hodebunnen er en ideell sugeoverflate. Derfor, når håret blekes, for eksempel med hydrogenperoksid, kommer en betydelig del av disse mutagenene inn i kroppen, noe som induserer ulike skader på det genetiske apparatet til cellene. Derfor er det best for kvinner i fertil alder å ikke bruke denne ekstremt farlige forbindelsen.

Forurensning av leilighetens atmosfære med kjemiske mutagener kan være forårsaket av følgende faktorer:

· møbler, maling og lakk, lim, etterbehandling og byggematerialer er ofte en kilde til røyk fra kreftfremkallende stoffer (fenol, formaldehyd, radon). En velkjent effekt av radoneksponering er lungekreft.

· gassovner frigjør produkter fra ufullstendig forbrenning av gass i atmosfæren.

· Tobakksrøyk er en blanding av gasser og aerosoler (hydrokarboner, alkoholer, fenoler, nikotin, karbonmonoksid, ammoniakk, nitrogenoksid, blåsyre, hydrogensulfid, benzopyren, kadmium, arsen, krom, formaldehyd, radioaktivt polonium, etc.). Forårsaker sykdommer hos "passive røykere".

· vaske- og rengjøringsmidler basert på overflateaktive stoffer (tensider), fosfater, desinfeksjonsmidler (som inneholder formaldehyd, klorforbindelser, etc.).

Hvilke tiltak kan iverksettes for å bedre miljøkvaliteten i boliger?

Luftionisering øker kroppens motstand mot oksygenmangel, kulde og fysisk aktivitet.

Tilstrekkelig belysning med sollys (på grunn av orienteringen av fasader, bygningstetthet, etc.), som har en bakteriedrepende effekt på mikrofloraen i rommet

Riktig organisering av en soveplass er ikke nærmere enn 10 cm fra en armert betongvegg og ikke nærmere enn 2 m fra kabelforbindelser og 1,5 m fra kjøleskap eller TV.

I kjølvannet av en annen porsjon kjærlighet og tilbedelse av magiske superbeaster, oppsto spørsmålet om en person kunne ha de samme superkreftene som en tegneseriefigur. Eller bli like uforgjengelig som Graham, som ikke bryr seg i det hele tatt (en australsk menneskelig dummy som er i stand til å overleve en ulykke). Det viste seg at det er mulig, og dessuten finnes slike mennesker. Og det mest interessante er at de også er mutanter av sitt eget slag.

stålbein

Et brukket bein er en fantastisk måte å ødelegge noen måneder for deg selv. Det skal ikke mye intelligens til for å bryte det hardeste stoffet i menneskekroppen, men ikke hvis du har en ekstremt sjelden mutasjon av LRP5-genet. Tidligere hadde genet et så som så rykte fordi mangelen førte til lav bentetthet eller osteoporose. Imidlertid ble det nylig oppdaget at mutasjonen også kan ha motsatt effekt. En Connecticut-familie med mutert LRP5 har bein så sterke at de er nesten umulige å bryte. Det er tydelig at familiemedlemmer aldri har hatt slike problemer. Skjelettene deres er nesten like sterke som Wolverines adamantium. Eller kanskje de allerede har begynt å bli til Graham, hvem bryr seg ikke? Det gjenstår å håpe at forskere en dag vil være i stand til å bruke mutagenet til å behandle beinsykdom.

Friidrettsprestasjon

Stort sett takket være farten hans klarte Homo sapiens å bli den eneste representanten for sin art på planeten, etter å ha drevet ut de buebeinte, klønete neandertalerne fra verden. Bena våre er lange, noen ganger vakre, og kroppen vår er utformet på en slik måte at vi er de eneste levende skapningene som kan løpe lenge på rad. Ingen – verken en gepard eller en hest – kan løpe maraton. Imidlertid er det mennesker som definitivt løper bedre enn de fleste jordboere. Dette handler ikke om svarte ranere fra vanskeligstilte områder og kenyanske løpere, men om alle.

Og det handler ikke bare om steroider og trening, men om ACTN3-genet, som er tilstede i kroppen til hver person. Noen ganger muterer det, noe som resulterer i produksjon av et veldig interessant stoff - proteinet Alpha-actinin-3, som er ansvarlig for kontrollen av raske muskelfibre. Å øke proteininntaket vil resultere i eksplosive utbrudd av muskelstyrke som sikrer topp ytelse i alle idretter, spesielt løping. Interessant nok kommer mutagenet i to former. Og i begge tilfeller har dette like sterk effekt på muskelsammentrekninger.

Giftimmunitet

Når gift kommer inn i kroppen på noen måte, er det i mange tilfeller nødvendig å forberede en kiste i stedet for en IV. Hvis det kommer cyanid eller ricin inn i deg, vil du vri deg litt og se helt uanstendig ut.

Gifter omgir oss overalt, så det er ingen grunn til å lete etter din Salieri, som vil tilføre pulver til deg. Det høye innholdet av giftstoffer, selv i en forfalsket flaske vodka, selv i en fjellkilde, får deg til å se ut som Iljitsj i hans nåværende tilstand.

Men i tusenvis av år drakk innbyggerne i San Antonio de Los Cobres i Argentina fjellvann som inneholdt arsennivåer 80 ganger høyere enn trygge nivåer. Det er utrolig at San Antonio de Los Cobres fortsatt er et befolket område. Beboere bryr seg ikke om daglig ekstrem eksponering for dødelig metall. Alt dette skyldes et gen perfeksjonert over tusenvis av år, som ikke tillot innbyggerne å bli ofre for naturlig utvalg. Hans navn er AS3MT eller South American Saviour. Eierne kan spise arsen med skjeer, og ingenting vil skje med dem. Det er anslått at totalt bare 6000 mennesker har dette genet for tiden.

For de som ikke sover

Livet til en superhelt er vanskelig. Arbeidet er overveldende, du må hele tiden forholde deg til noen syke mennesker, om morgenen er det en episk kamp med skurken, om natten er du på vakt, og som et resultat er det absolutt ingen tid igjen for søvn.

Det er mange gener involvert i søvn, og de er alle utrolig komplekse. En som imidlertid skiller seg ut er DEC2, som regulerer mengden søvn vi trenger hver natt. De fleste av oss trenger hele åtte timer eller mer. Men for 5 % av befolkningen tillater det muterte genet dem å få nok søvn på søte 4-6 timer hver natt. Bare dødelige vil begynne å oppleve negative konsekvenser etter bare noen få dager med en slik overnatting, men disse mutantene lever uten bekymring i det hele tatt. Forskere håper å finne dette genet og bruke det til å gjøre livet enklere for militæret og politiet.

Magisk elektrisk motstand

Elektrisitet tok mange verdige menn til Valhalla. En lumsk ting, uten hvilken vi er som blinde kattunger. Problemet er imidlertid at vi ikke alltid tar det på alvor. Og så bam - og du blir stekt av volt, bokstavelig talt forbrenner alle dine indre organer. Serberen Slaviša Pajkic forstår imidlertid ikke dette. Fyren har en unik genetisk sammensetning som gjør ham tilnærmet usårbar for elektrisitet. Den gjennomsnittlige personen er dekket av millioner av svettekjertler, som generelt er utmerkede ledere av elektrisitet. Men på grunn av en sjelden genetisk sykdom har ikke Slavisha dem. Derfor har elektrisitet ingen mulighet til å trenge inn i kroppen hans og glir gjennom ham uten å forårsake skade. For dette fikk han tilnavnet Biba-elektrisitet.

Slavisha selv sier at han ikke bare kan være en leder av energi, men også, uansett hvor utrolig det høres ut, en energikilde. Generelt er det noe symbolsk i dette - at slike triks med elektrisitet vises av en landsmann i den store Teslaen.

Rockestjernegen

Ikke alle er forutbestemt til å bli rockestjerner. En ekte skaper utsetter seg hele tiden for rock 'n' roll-livets utskeielser. Derfor er ikke alle i stand til å tåle desiliter alkohol og tonnevis med narkotika. Det er grunnen til at svake unger som Hendrix døde i en alder av 27, og ekte atlantere overlevde selv når skytsengler rakk opp hendene og begynte å ringe begravelsesbyrået. Til og med Satan, overrasket over deres motstandskraft, ga dem opp og sluttet å vente på dem i hans rike for en fantastisk rockekonsert.

Titaner som avdøde Lemmy drakk i lang tid og til det siste. Kilmister, etter å ha lært om sin forferdelige diagnose, ga opp whisky og drakk utelukkende vodka, men i dobbel mengde, fordi det var velsmakende og sunt. Den eneste tilstrekkelige rockeren, Konstantin Stupin, som døde forleden, gikk mot dette ikke mindre målbevisst, men i forhold til hjemlige realiteter og fengsling forlot han løpet raskere.

Og Ozzy Osbourne... han burde ha dødd minst 578484867 ganger, men han var heldig fordi han er en naturlig mutant. En supermutant med en supermakt - han er udødelig. Poenget er at kroppen hans er full av muterte gener. Ikke én, men flere. De fleste av dem jobber på ett område – de bryter ned alkohol og andre kjemikalier, som det var mange av i løpet av årene med heroin-hastighetsdietter. For eksempel ga en mutasjon i ADH4-genet det et økt proteininnhold, som gjør at alkohol kan forlate kroppen raskere. Så naturen skapte bokstavelig talt en mega-delfin som dykket fra en pøl av syre til en pøl av morfin. En strålende musiker, hva kan jeg si.

Evnen til å spise hva som helst

Hvis du plutselig ser en person spise en Karpaty-moped i en kløft, ikke skynd deg å kalle ham en idiot - kanskje personen bare er sulten. Her var Michel Lotito, som i sitt liv slukte et fly, en TV, en vogn, en seng og mye, mye mer. Ved å svelge glasskår og metall vred han seg ikke i smerte, men gikk rolig til toalettet. En vanlig person ville blitt revet fra innsiden, men for ham var det velsmakende og tilfredsstillende. Det antas at Lotitos talent var et resultat av svært spesifikke genetiske defekter. Han ble født med en utrolig tykk slimhinne i magen og tarmene, fordøyelsessystemet sterkt nok til å trekke av seg de ødelagte bitene. Han tok imidlertid noen slurker med smørende mineralolje for sikkerhets skyld.

Som Mister Fantastic

Forfatterne av "The Fantastic Four" snakket en gang beundringsverdig om temaet umenneskelig fleksibilitet. Over tid ble det så mange plastikkmennesker at mange begynte å oppfatte overdreven guttaperka som noe uvirkelig, som bare enda et popkulturprosjekt. Imidlertid er det mennesker født med en genetisk lidelse kjent som Marfans syndrom. Essensen er at en persons sener og leddbånd blir fleksible som gummi. Mutasjoner i genet som er ansvarlig for å forberede fibrillin-1-proteinet, får kroppen til å lage ikke-menneskelig guttaperka-bindevev. For slike pasienter er det et stykke kake å vri armer og ledd som Mister Fantastic. Men det er der moroa slutter. Pasienter utvikler unaturlig lange lemmer og vansiringer i ansiktet, problemer med skjelettet, nervesystemet og til og med hjertet. Noen defekter er dødelige.

Enorm kraft

Hva er en supermakt? Dette er når du åpner en krukke med agurker til moren din eller redder byen fra en skurk ved å knuse ham i små klosser. Slike helter inspirerer mer enn én generasjon, og alle drømte minst en gang om å bli like sterke og rive lokkene av bokser og hodet av kriminelle skuldre. For slike mennesker er det to nyheter: gode og dårlige. Den gode nyheten er at dette er mulig i prinsippet. Den dårlige nyheten er at du må bli født med denne gaven. Men det er ikke mange heldige som er født med mutasjoner i genene som er ansvarlige for produksjonen av proteinet myostatin. Myostatin får muskler til å dobles i størrelse sammen med fett. Det antas at ved å studere disse mutagenene, kan vi en dag utvikle et medikament for å behandle muskeldystrofi.

Smerte. En ekkel følelse av forskjellige rekkevidder som er lett å få og ikke så lett å bli kvitt. Farmasøytiske selskaper tjener milliarder på å tilby måter å unngå det på, men hemmeligheten bak ekte smertefrihet ligger i forvrengte og svært sjeldne gener. SCN11A-genet bestemmer mengden natrium i kroppens celler. Dette høres ikke spesielt imponerende ut før du skjønner at nerveceller bruker natrium til å sende smertesignaler. Mutagenet senker natriumnivået og nervecellene har rett og slett ikke nok råmaterialer til å sende disse signalene, noe som gjør kroppen ufølsom for smerte. Bare mennesker med en slik tilsynelatende misunnelsesverdig ferdighet er utsatt for brukne bein og utilsiktet selvskading. De føler selvfølgelig ikke smerte, men et brukket ben er ikke mye bruk. Mutagenene deres er imidlertid svært sjeldne og verdifulle, da de kan være nøkkelen til revolusjonerende nye smertestillende midler.