Question

(20 баллов)Почему живые организмы могут быть мутогенным фактором?​

Answer 1

Ответ: Факторы, влияющие на мутацию.

Мутации, появляющиеся в естественных условиях под влиянием внешней среды обозначаются термином «спонтанные мутации». Воздействие разнообразных факторов окружающей среды, включая радиацию и ряд химических соединений, приводит к увеличению частоты мутаций. В 1927 году американский генетик, впоследствии - лауреат Нобелевской премии Генрих Меллер впервые показал, что облучение рентгеновскими лучами приводит к существенному увеличению частоты мутаций у дрозофилы. Эта работа положила начало новому направлению в биологии - радиационной генетике. Благодаря многочисленным работам, проведенным за последние десятилетия, мы теперь знаем, что при попадании элементарных частиц (Y-кванты, электроны, протоны и нейтроны) в ядро происходит ионизация молекул воды, которые, в свою очередь, нарушают химическую структуру ДНК. В этих местах происходят разрывы ДНК, что и приводит к возникновению дополнительных, индуцированных радиацией мутаций. Большой объем информации по влиянию радиации на человека был получен при изучении последствий бомбардировки Хиросимы и Нагасаки и Чернобыльской аварии. Первое широкомасштабное изучение генетических последствий воздействия радиации на человека было проведено американскими и японскими исследователями в Хиросиме и Нагасаки. Эти работы начались в 1946 году, то есть практически сразу после капитуляции Японии. Взрывы атомных бомб в Хиросиме и Нагасаки привели к одномоментной гибели десятков тысяч людей и массовому облучению выживших. В то время эффекты радиации были практически неизвестны, поэтому американское правительство приняло решение о проведении всестороннего изучения последствий взрывов для населения двух городов. Тогда, волею случая, в американской армии служил лейтенант медицинской службы Джеймс Нил, который до войны активно занимался генетическими исследованиями на дрозофиле. Ему было поручено научное руководство этими работами, которые сразу же приобрели ярко выраженную генетическую направленность. На факторы вызывающие мутации на генном уровне оказало соответствующее влияние окружающей среды (подагру, некоторые формы сахарного диабета). Подобные заболевания чаще проявляются при постоянном воздействии неблагоприятных или вредных факторов окружающей среды (нарушение режима питания и др.). Мутация гена может повлечь за собой нарушение синтеза белков, выполняющих пластические функции. Вероятная причина таких заболеваний синдром Элерса-Данлоса. В стадии изучения находится заболевания, в основе которых лежит недостаточность механизмов восстановления измененной молекулы ДНК. Генная мутация может привести к развитию иммунодефецитных болезней (аплазия вилочковой железы в сочетании агаммаглобулинемией). Причиной аномальной структуры гемоглобина является замена в молекуле остатка глютаминовой кислоты на остаток Валина. Известен ряд мутаций генов, контролирующих синтез факторов свертывания крови. Генные мутации могут быть причиной нарушения транспорта различных соединений через клеточные мембраны. Они связаны с нарушением функций мембранных механизмов и с дефектами в некоторых системах. Если мутация на генном уровне возникает при действии различных физических, химических, биологических факторов, то это называют мутагенезом. Основой мутации являются первичные повреждения в молекуле ДНК Мутации (от лат. mutatio - изменение, перемена), возникающие естественно или вызываемые искусственно изменения наследственных свойств организма в результате перестроек и нарушений в его генетическом материале - хромосомах и генах. Мутации - основа наследственной изменчивости в живой природе. Мутации могут быть вызваны действием внешних факторов физической, химической или биологической природы - это индуцированные мутации или индуцированный мутагенез.

Answer 2

Живые организмы могут быть мутагенными факторами, так как они могут содержать генетические материалы, которые способны вызывать мутации в геноме других организмов. Мутации - это изменения в последовательности ДНК, которые могут повлиять на структуру и функцию белков, регуляцию генов и другие аспекты биологической активности. Вот несколько причин, почему живые организмы могут быть мутагенными факторами:

1. Горизонтальный перенос генов: В некоторых случаях гены могут передаваться между разными видами или организмами, в том числе бактериями, через процессы горизонтального переноса генов. Это может происходить через механизмы, такие как конъюгация, трансдукция и трансформация. Если ген, который переносится, содержит мутацию, он может внедриться в геном принимающего организма и вызвать мутации в его геноме.

2. Вирусы: Вирусы также могут быть мутагенными факторами. Вирусы внедряют свою генетическую информацию в клетки хозяина, интегрируя ее в геном. Это может привести к мутациям в геноме хозяина, которые, в свою очередь, могут вызвать изменения в его функциях и поведении.

3. Мутагенные воздействия на ДНК: Некоторые организмы выделяют химические соединения или радиацию, которые могут непосредственно воздействовать на генетический материал других организмов. Это может вызывать мутации путем изменения последовательности ДНК.

4. Симбиоз и геномные изменения: Организмы, находящиеся в симбиотических отношениях, могут взаимодействовать с генетическими материалами друг друга. Это может включать геномные изменения в одном из партнеров, что может привести к мутациям.

5. Мутагенные воздействия на гонады: Вредные воздействия на гонады (яйцеклетки и сперматозоиды) могут вызывать мутации в генетическом материале организмов. Это может быть вызвано химическими веществами, излучением и другими внешними факторами.

Понимание мутагенных факторов и их воздействия на генетический материал живых организмов имеет важное значение для оценки рисков для здоровья человека и окружающей среды.