Загальні відомості. Мутація це стрибкоподібна зміна генетичного матеріалу під впливом факторів зовнішнього чи внутрішнього середовища

Мутація це стрибкоподібна зміна генетичного матеріалу під впливом факторів зовнішнього чи внутрішнього середовища, що передається нащадкам. Процес утворення мутацій називається мутагенезом, а фактори, що викликають мутації, мутагенами. Мутагени спочатку впливають на генетичний матеріал особини, внаслідок чого може змінитися фенотип.

Мутагенні фактори підрозділяють на фізичні, хімічні і біологічні. До фізичних мутагенних факторів відносяться різні види випромінювань, температура, вологість і ін. Основні механізми їхньої дії: 1) порушення структури генів і хромосом; 2) утворення вільних радикалів, що вступають у хімічну взаємодію з ДНК; 3) розриви ниток ахроматинового веретена поділу; 4) утворення димерів.

До хімічних мутагенів відносяться: а) природні органічні і неорганічні

речовини (нітрити, нітрати, алкалоїди, гормони, ферменти й ін.); б) продукти промислової переробки природних сполук вугілля, нафти; в) синтетичні речовини, що раніше не зустрічалися в природі (пестициди, інсектициди, харчові консерванти, лікарські речовини); г) деякі метаболіти організму людини. Хімічні мутагени володіють великою проникаючою здатністю, викликають переважно генні мутації і діють у період реплікації ДНК.

Механізми їхньої дії: 1) дезамінування; 2) алкілування; 3) заміни азотистих

основ їхніми аналогами; 4) інгибування синтезу попередників нуклеїнових кислот.

До біологічних мутагенів відносяться: а) віруси (краснухи, кору, грипу), б) невірусні паразитарні агенти (мікоплазми, бактерії, рікетсії, найпростіші,

гельмінти).Механізми їхньої дії: 1) віруси вбудовують свою ДНК у ДНК клітин

хазяїна; 2) продукти життєдіяльності паразитів збудників хвороб діють як хімічні мутагени.

Під впливом УФ-променів у клітинах мікроорганізмів відбувається димеризація двох сусідніх піримідинових основ у молекулі ДНК. Якщо такі димери не видаляються в процесі пострадіаційної репарації, вони викликають або загибель опроміненої клітини (летальність), або появу мутацій типу заміни пара основ. У зв'язку із цим в експерименті важливе значення має фактор доза- клітина. Для оцінки дії мутагенного агента суворо враховують кількісні показники. Їх використовують для графічного зображення залежностей. Графіки будують найчастіше в напівлогарифмічному масштабі. Інтенсивність опромінення вимірюють у ергах на квадратний міліметр (ерг/мм2).

У процесі обліку летальної й мутагенної дій будь-якого фактора звичайно обробляють моноклітинну суспензію досліджуваного штаму, концентрація клітин якої має бути попередньо визначена. Оптимальна кількість колоній на чашці має бути в межах 50 – 300.

У результаті вивчення дії мутагенів може бути виявлена частота

індукованих мутацій аденинзалежності в локусах ade1 і ade2. Мутантні клони

набувають червоного забарвлення. Облік мутацій такого типу проводять при згущеному в 10 разів висіві на чашки з повним середовищем. При цьому кількість колоній на чашці може досягати 5000, однак забарвлені червоні клони добре помітні без збільшення.