Слайд 1Лектор – д.б.н., профессор Ясакова Н.Т.
Мутагенез. Механизмы защиты генома от
мутагенных воздействий
Слайд 2Цели и задачи лекции:
создать представление о механизмах качественных изменений генетической
информации и возможных последствиях;
познакомить с основными классификациями мутаций;
информировать о важнейших
требованиях к тест-системам, выявляющим мутагены.
Слайд 3Мутагенез. Механизмы защиты генома от мутагенных воздействий
Автор термина «мутация»
Г.М. де Фриз назвал так скачкообразное изменение наследственного признака
Слайд 4Основные положения мутационной теории:
Мутация- качественное изменение генотипа
Мутации возникают скачкоообразно
Мутации разнонаправленны
Одинаковые
мутации могут возникать повторно
Новые формы константны
Слайд 5Мутагенез. Механизмы защиты генома от мутагенных воздействий
Главное свойство мутаций –
их неадекватность воздействию среды
Слайд 6Мутагенез. Механизмы защиты генома от мутагенных воздействий
Существует множество классификаций мутаций
Слайд 7По возможностям наследования:
Генеративные (в половых клетках)
Соматические
Слайд 8Мутагенез. Механизмы защиты генома от мутагенных воздействий
Особым случаем соматической мутации
является мозаицизм
Слайд 9Мутагенез. Механизмы защиты генома от мутагенных воздействий
МОЗАИЦИЗМ - наличие в
тканях растения, животного или человека клеток с различной наследственной структурой.
Возникает в результате перераспределения (рекомбинации) генов, мутаций или неправильного расхождения хромосом в процессе деления клеток.
Слайд 10По локализации в клетке:
Ядерные
Цитоплазматические
Слайд 11По характеру изменения генотипа:
Генные (точечные) – замены, выпадения, вставки.
Изменения структуры
хромосом (аберрации) – делеции, дупликации, транспозиции, транслокации.
Изменения числа хромосом (анэуплоидии)
Изменения
числа хромосомных наборов (полиплоидии)
Слайд 12По проявлению в гетерозиготе:
Доминантные
Рецессивные
Слайд 13Мутагенез. Механизмы защиты генома от мутагенных воздействий
Ахондроплазия
и брахидактилия – аутосомно-доминантные мутации человека
Слайд 14Мутагенез. Механизмы защиты генома от мутагенных воздействий
Слева – здоровый мальчик.
Справа – ребенок, с ахондроплазией.
Слайд 15Мутагенез. Механизмы защиты генома от мутагенных воздействий
Ихтиоз– аутосомно-рецессивная мутация человека.
Кожа новорожденного напоминает змеиную.
Слайд 16По характеру изменения фенотипа:
Летальные
Морфологические
Физиологические
Биохимические
Поведенческие
Слайд 17По условиям возникновения:
Спонтанные
Индуцированные
Слайд 18Мутагенез. Механизмы защиты генома от мутагенных воздействий
Спонтанными называют мутации, появление
которых не контролируется человеком.
Слайд 19Мутагенез. Механизмы защиты генома от мутагенных воздействий
У человека от
1/4 до 1/10 спонтанных мутаций может быть отнесено за счет
естественного фона радиации
Слайд 20Мутагенез. Механизмы защиты генома от мутагенных воздействий
Второй причиной спонтанных мутаций
являются случайные повреждения хромосом и генов в ходе нормальных метаболических
(обменных) процессов, происходящих в клетке
Слайд 21Мутагенез. Механизмы защиты генома от мутагенных воздействий
Третьей причиной спонтанных мутаций
является перемещение по геному мобильных элементов, которые могут внедриться в
любой ген и вызвать в нем мутацию. По расчетам американского генетика Мелвина Грина около 80% спонтанных мутаций приходится на счет перемещений мобильных элементов.
Слайд 22Мутагенез. Механизмы защиты генома от мутагенных воздействий
Под индуцированными мутациями понимают
мутации, вызванные искусственно, сознательными действиями человека.
Слайд 23Мутагенез. Механизмы защиты генома от мутагенных воздействий
Мутаген - это фактор,
вызывающий
мутации
Слайд 24Классификация мутагенов:
Физические
Химические
Биологические
Слайд 25Мутагенез. Механизмы защиты генома от мутагенных воздействий
Физическим мутагеном является ионизирующая
радиация
Слайд 26Мутагенез. Механизмы защиты генома от мутагенных воздействий
Вирусы, нарушающие репарацию, являются
сильнейшими мутагенами
Слайд 27Классификация мутагенов:
Экзогенные
Эндогенные
Слайд 28Мутагенез. Механизмы защиты генома от мутагенных воздействий
Комутагены - соединения, усиливающие
мутагенный эффект (вещества, блокирующие синтез ДНК)
Слайд 29Мутагенез. Механизмы защиты генома от мутагенных воздействий
Антимутагены - соединения, подавляющие
частоту мутаций (взаимодействуют с мутагенами).
Слайд 30Мутагенез. Механизмы защиты генома от мутагенных воздействий
В этих продуктах содержится
большое количество антимутагенов
Слайд 31Мутагенез. Механизмы защиты генома от мутагенных воздействий
В этих продуктах содержится
большое количество антимутагенов
Слайд 32Мутагенез. Механизмы защиты генома от мутагенных воздействий
Важнейшие требования к тест-системе:
чувствительность
к влиянию мутагена;
воспроизводимость результатов;
возможность работать с малыми дозами;
экономичность.
Слайд 33Ссылки:
Биология. В 2 кн. Под ред. В.Н. Ярыгина.
http://evolution2.narod.ru/evo10.htm
http://www.chemport.ru/data/chemipedia/article_2280.html
http://xmoon2005.narod.ru/mutations.html
http://bioenc.ru/10geneticheskij-material/315-mutatsii