Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Важная особенность антимутагенов — стабилизация мутационного процесса до естественного уровня. Вещества с антимутагенными свойствами характеризуются способностью с различной степенью эффективности снижать уровни мутабильности. Им присуща такая характеристика, как физиологичность действия. Дело в том, что, проявляя антимутагенные свойства в низких концентрациях, некоторые из этих веществ в высоких дозах могут действовать как мутагены, например аргинин, глутаминовая кислота, си-линит натрия, стрептомицин, производные галловой кислоты.
Как показали наши исследования, передозировка витамина D2 при добавке его быкам привела к нарушению спермиогенеза. Генотоксическое действие выражалось в азоспермии и некро-спермии. Нами также установлено, что гипервитаминоз D стал
причиной развития врожденной аномалии у крупного рогатого скота, получившей название «синдром гиены». У этих животных отмечено повышение уровня аберраций хромосом и сестринских хроматидных обменов. Вместе с тем повышение концентрации других антимутагенов (токоферола, каротина, филлохинона и др.) не изменяет их действия.
Отдельные мутагены характеризуются специфичностью действия — они эффективны только по отношению к аберрациям хромосом или генным мутациям.
Механизм действия антимутагенов связывают с нейтрализацией мутагена до его взаимодействия с ДНК; предотвращением образования в процессе метаболической активности мутагенных продуктов из нетоксичных предшественников; активацией ферментных систем детоксикации поступающих из среды загрязнителей; предотвращением ошибок в процессе репликации ДНК; активацией репарации и других внутриклеточных систем поддержания целостности генетического аппарата.
Установлено, что способностью снижать частоту мутаций обладают более 200 природных и синтетических соединений. Одна из наиболее изученных групп антимутагенов — витамины и провитамины. Так, витамин Е (токоферол) в значительной степени снижает мутагенное действие ионизирующих излучений и химических соединений, а также блокирует генотоксическое действие вирусов.
Хорошо изучен другой жизненно важный антимутаген — витамин С (аскорбиновая кислота). Введение этого витамина в рацион способствует уменьшению частоты аберраций хромосом, вызванных ионизирующими излучениями.
Витамин А (ретинол) и его предшественник — каротин, содержащийся в растениях, снижают естественное и искусственное мутирование в клетках у животных, особенно вызванных действием промышленных загрязнений.
Известны также антимутагенные свойства витамина Ki (филлохинона). Животные, получающие в дополнение к обычному рациону филлохинон, лучше противостоят генотоксическому действию различных мутагенов промышленного происхождения.
Экспериментально показано антимутагенное действие пара-аминобензойной кислоты — предшественника фолиевой кислоты (витамина В), введение которой приводило к снижению действия алкилирующих соединений, ультрафиолетового и гамма-облучения путем усиления репарации.
Вторая группа соединений с выраженными антимутагенными свойствами — это отдельные аминокислоты (аргинин, гистидин, метионин, цистеин и др.).
Третью группу антимутагенов составляют некоторые ферменты (пероксидаза, НАДФ-оксидаза, глутатиолпероксидаза, каталаза и
ДР-)-
К четвертой группе антимутагенов можно отнести отдельные
фармакологические средства (интерферон, сульфаниламиды, гек-самидин, препараты фенотиазивного типа и др.).
Среди антимутагенов выделяют большую группу веществ, обладающих антиокислительными свойствами (производные галловой кислоты, ионол, оксипиридины, дигидропиридины и др.), а также группы комплексных соединений, входящих в состав различных продуктов растительного и животного происхождения.
Таким образом, накопление мутагенов в биосфере поставило перед человечеством серьезную задачу разработки методов и подходов по защите генетического аппарата (ДНК) как самого человека, так и многочисленных форм и сообществ живой материи, обитающих на Земле. В противном случае мутационные изменения могут привести к самым тяжелым последствиям, вплоть до полного вымирания видов. Основные пути снижения концентраций вредных веществ в биосфере следующие: создание безотходных технологий, замкнутых циклов производства в промышленности; переход от химических средств борьбы в сельском хозяйстве на безвредные биологические; создание устойчивых сортов растений, не требующих химических средств защиты, или безопасных с генетической точки зрения пестицидов; повышение естественной резистентное™ животных путем биологизации технологий кормления и содержания, выращивания молодняка; племенная работа, направленная на создание генетически устойчивых к болезням пород, линий, гибридов. Это будет ограничивать применение фармакологических средств, а также вакцин и сывороток. В перспективе все более широкую основу могут иметь узконаправленные вакцины, полученные генно-инженерным путем; выявление мутагенов в окружающей среде и их изъятие (компонентный подход). Хотя это и непросто, однако этот путь тоже будет применяться для снижения их воздействия на геном животных. Использование антимутагенов для снижения темпов мутирования, так называемый компенсационный подход, — наиболее реальное средство для защиты ДНК от необратимых изменений.
В селекционном плане актуальными задачами становятся выявление животных с нестабильными геномами и их браковка и отбор для воспроизводства особей со стабильными малочувствительными к экстремальным факторам среды геномами.
Контрольные вопросы. 1. Что такое мутации и мутагенез? 2. Какие мутации наследуются и какие нет? 3. Каковы классификация и определения разных типов числовых и структурных аберраций хромосом? 4. Каковы возможные причины и механизмы образования хромосомных мутаций? 5. В чем состоит молекулярный механизм генных мутаций и характер их влияния на биосинтез белка? 6. Что такое спонтанные и индуцированные мутации? 7. Какова роль репарирующих систем в мутационном процессе?
Глава 11 ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОНТОГЕНЕЗА
Онтогенез — непрерывный процесс количественных и качественных изменений, происходящих в организме в течение всей жизни при постоянном взаимодействии генотипа и условий среды.
Термины «онтогенез» и «филогенез» ввел в биологию немецкий зоолог Е. Геккель. Он же сформулировал и обосновал (1866) биогенетический закон. Термин «онтогенез* означает процесс индивидуального развития особи, «филогенез* — история развития вида. Согласно биогенетическому закону индивидуальное развитие особи (онтогенез) является как бы кратким повторением (рекапитуляцией) филогенеза. А. Н. Северцов считает, что под филогенезом следует понимать ряд исторически отобранных онтогенезов. Филогенез реализуется в онтогенезе через наследственность, составляет основу онтогенеза и направляет онтогенез по пути, пройденному предками. В зиготе (оплодотворенной яйцеклетке) содержится записанная в структуре молекул ДНК генетическая информация о развитии будущего организма. В процессе онтогенеза происходит реализация генетической информации в определенных условиях среды.
Онтогенез животных включает два основных взаимосвязанных процесса — рост и развитие. Под ростом понимают процесс увеличения размеров организма, его массы, происходящий за счет накопления в нем активных, главным образом белковых, веществ. В основе роста лежит увеличение числа и размеров клеток и неклеточных образований. Под развитием понимают качественные изменения — процессы усложнения структуры организма, специализацию, дифференциацию и интеграцию его органов и тканей.
Одна из основных проблем биологии — выяснение вопроса: каким образом из одной-единственной клетки возникает множество разнообразных типов клеток, значительно различающихся между собой строением, функцией, и как в процессе онтогенеза идет становление признаков и свойств организма? Проблема изучения механизма генетического контроля онтогенеза имеет не только теоретическое, но и практическое значение для успешного решения таких вопросов, как селекция животных и растений, профилактика и лечение генетически обусловленных болезней у животных и человека.
Дата публикования: 2014-11-04; Прочитано: 2722 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!