Мутация

Выявление источников мутагенов в окружающей среде (косвенно) и оценка возможных последствий их влияния на собственный организм

Источники мутагенов способны оказывать косвенное влияние на окружающую среду и здоровье человека. Рассмотрим основные категории данных опасных соединений и особенности их воздействия:

Смотри также:

• Виды мутаций и их причины. Значение изменчивости в жизни организмов и в эволюции
• Значение генетики для медицины. Наследственные болезни человека, их причины, профилактика
• Селекция, ее задачи и практическое значение

Разбор анализа

К примеру, если взять поисковый запрос на слово «обучение», с вводом запроса вместе с хвостом в виде «обучение онлайн», после нажатия клавиши подтверждения, на странице появляется результат. Запрос был выбран для подбора конкретных статей с обзорами обучающих сайтов и онлайн курсами.

В результате есть конкуренция более 25 и месячные просмотры в количестве 12000 + 50.000 вместе с хвостами и дополнительными ключами в кавычках.

Итак, первая цифра показывает достаточно высокую конкурентность, равную 25, вторая — 12.000, это просмотры или количество вводимой фразы в поиск с хвостами. Такой же алгоритм можно отследить на Вордстате при использовании кавычек во время проверки. Еще одна цифра равная 50000, обозначает количество фразу вместе с хвостами, дополнительными словосочетаниями, в которых также есть 2 искомых слова.

Благодаря полученному количеству вместе с хвостами, можно понять, что это тематика достаточно популярна и для создания статьи необходимо использовать основной ключ именно в заголовке. В основном же тексте прописывается менее популярные фразы, но находящиеся также в начале списка.

Партнерская программа на Мутагене

Благодаря создателям сервиса здесь можно заработать на реферальной ссылке. В этом случае доход будет зависеть от приглашенного количество человек, которые не просто зарегистрируются, но и будут пользоваться услугами сервиса за деньги.

Рекрутеру насчет будет начисляться 10% от потраченных средств реферала. Деньги накапливаются на основном счете и для их вывода понадобится обратиться в службу поддержки. Минимальный порог для вывода равен 300 руб., а накопление можно получить на электронный кошелек WebMoney.

Узнайте подробнее в статье=>>

Дополнительные фишки Мутагена

В первую очередь этот сайт дает возможность увидеть расценки рекламной кампании. Здесь высвечивается примерная стоимость одного клика в Яндексе. Это достаточно удобная функция, позволяющая оценить изначальный бюджет для закладки в рекламную кампанию.

Также здесь нет необходимости вводить captcha, в отличие от вордстата, где это нужно делать после каждого запроса. Таким образом Яндекс защищается от большого количества оптимизаторов, единовременно посещающих сервер популярного поисковика.

Эффекты

Мутагены могут вызывать изменения в ДНК и поэтому являются генотоксичными. Они могут влиять на транскрипцию и ДНК, что в тяжелых случаях может привести к гибели клеток. Мутаген продуцирует мутации в ДНК, и делетериозная мутация может привести к аберрантной, нарушенной или потере функции для конкретного гена, и накопление мутаций может привести к раку. Поэтому мутагены могут быть также карциногенами. Однако некоторые мутагены оказывают свое мутагенное действие через свои метабиты, и, следовательно, то, действительно ли такие мутагены становятся карциногенными, может зависеть от процессов метабок организма, и соединение, показанное мутагенным в одном органе, не обязательно может быть карциногенным в другом.

Различные мутагены действуют на ДНК по-разному. Мощные мутагены могут приводить к хромосомной неустойчивости, вызывая хромосомные разрывы и перепрофилирование хромосомы, такие как транслокация, делеция и инверсия. Такие мутагены называются cla .

Мутагены также могут усиливать последовательность ДНК, изменения последовательностей кислот мутациями включают в себя субпозицию пар оснований и инсерций и делеции одного или нескольких лейотидов в последовательностях ДНК. Хотя некоторые из этих мутаций являются летами или вызывают серьезные заболевания, многие из них имеют незначительные эффекты, поскольку они не приводят к изменениям остатка, которые оказывают значительное влияние на структуру и функцию протона. Многие мутации являются молчащими мутациями, не вызывая видимых эффектов вообще, либо потому, что они происходят в некодирующих или нефункциональных последовательностях, либо они не изменяют аминокислотную последовательность из-за редандантности кодонов.

Некоторые мутагены могут вызывать анеуплоидию и изменять количество хромозей в клетке. Они известны как анеуплоидогены.

В тесте Эймса, где в тесте используют вариабельную концентрацию химического вещества, получаемая кривизна реакции dose почти всегда линейна, предполагая, что для мутагенеза может не быть трещины. Аналогичные результаты также получены в исследованиях с излучениями, указывая на то, что для мутагенов может не быть безопасного тройного интервала. Однако модель no-threshold оспаривается с некоторыми аргументами в пользу зависимой от dose скорости threshold для мутагенеза. Некоторые предположили, что низкий уровень некоторых мутагенов может стимулировать процессы репарации ДНК и поэтому не обязательно может быть вредным. Более поздние подходы с чувствительными аналитическими методами показали, что могут быть нелинейные или билинейные dose-ответы на генотоксические эффекты, и что активация путей репарации ДНК может предотвратить возникновение мутации, возникающей из-за низкого содержания мутагена.

Типы мутагенных агентов

Агенты, которые вызывают мутации в генетическом материале, очень разнообразны по своей природе. Сначала мы рассмотрим классификацию мутагенов и приведем примеры каждого типа, а затем объясним различные способы, которыми мутагены могут вызывать изменения в молекуле ДНК..

Химические мутагены

Мутагены химической природы включают следующие классы химических веществ: акридины, нитрозамины, эпоксиды и другие. Существует подклассификация этих агентов в:

Аналогичные основы

Молекулы, которые имеют структурное сходство с азотистыми основаниями, обладают способностью вызывать мутации; l 5-бромурацил и 2-аминопурин являются наиболее распространенными.

Агенты, которые реагируют с генетическим материалом

Азотистая кислота, гидроксиламин и ряд алкилирующих агентов реагируют непосредственно в основаниях, которые составляют ДНК, и могут переходить из пурина в пиримидин и наоборот.

Интерстициальные агенты

Существует целый ряд молекул, таких как акридины, бромид этидия (широко используемые в лабораториях молекулярной биологии) и профлавин, которые имеют плоскую молекулярную структуру и способны проникать в цепь ДНК..

Окислительные реакции

Нормальный метаболизм клетки имеет в качестве вторичного продукта ряд активных форм кислорода, которые повреждают клеточные структуры, а также генетический материал..

Физические мутагены

Второй тип мутагенных агентов — физические. В этой категории мы находим различные типы излучения, которые влияют на ДНК.

Наконец, у нас есть биологические мутанты. Это организмы, которые могут вызывать мутации (в том числе аномалии на уровне хромосом) в вирусах и других микроорганизмах.

Эффекты

• Если человек касается мутагена, то его ДНК смешивается с ДНК другого живого существа. Иногда люди мтируют вместе с неодушевлёнными предметами.
• Если животное вступает в контакт с механизмами, оно может слиться воедино в такой мутации, как Таракан-Терминатор.
• Рептилии-Становятся Гуманоидными Гибридами.
• Амфибии-Становятся Гуманоидными Гибридами.
• Птицы-Становятся Гуманоидными Гибридами.
• Млекопитающие-Становятся Гуманоидными Гибридами.
• Насекомые и жуки — становятся крупнее.
• Уже мутанты-становятся более крупными и нестабильными гуманоидными гибридами.
• Транспортное средство-превратитс из неразумного в разумное существо. Если ДНК водителя человека сливается с его транспортным средством автомобиль может обрести сознание и ожить.

2.1 Влияние ионизирующего облучения на живой организм

при действии физических мутагенов возникают так же, как и при действии
мутагенов химических. Вначале возникает первичное повреждение . Если оно не будет полностью исправлено в
результате ,
то при последующем репликативном синтезе будут возникать .
Специфика
(процесса возникновения )
при действии физических факторов связана с характером первичных повреждений , вызываемых ими.

Ионизирующее
излучение
– это поток заряженных или нейтральных частиц и квантов электромагнитного
излучения, прохождение которых через вещество приводит к ионизации и
возбуждению атомов или молекул среды.

Ионизирующее
излучение может вызвать мутации – внезапные естественные или вызванные
искусственно наследуемые изменения генетического материала, приводящие к
изменению тех или иных признаков организма.

Есть мутации спонтанные,
возникающие под влиянием природных факторов внешней среды или в результате
биохимических изменений в самом организме, и индуцированные, возникающие
под воздействием мутагенных факторов, например, ионизирующего излучения
химических веществ.

Мутации могут
быть прямыми, если их проявление приводит к отклонению от признаков так
называемого дикого типа и обратными, если они приводят к восстановлению
дикого типа.

Мутации в
половых клетках – генеративные – передаются следующим поколениям; мутации в
любых других клетках организма – соматические – наследуются только дочерними
клетками и оказывают воздействие лишь на тот организм, в котором возникли.

Ядерные
мутации затрагивают хромосомы ядра, цитоплазматические – генетический материал,
заключенный в цитоплазматических органоидах клетки – митохондриях, пластидах.

В зависимости
от характера изменений в генетическом материале различают точечные мутации,
геномные мутации и хромосомные аберрации (перестройки). Точечные мутации
представляют собой результат изменения последовательности нуклеотидов в
молекуле ДНК, являющейся носителем генетической информации и связаны с
добавлением, выпадением или перестановкой оснований в ДНК. Геномные мутации
связаны с изменением числа хромосом в клетке, кратным одинарному набору
хромосом, а также увеличением или уменьшением числа отдельных хромосом.

Радиоактивные
вещества могут воздействовать на организм человека внешне и внутренне. Внешнее
облучение характеризуется воздействием ионизирующего излучения извне и обусловлено
различной проникающей способностью частиц. Внутреннее облучение связано с
попаданием радиоактивного вещества внутрь человеческого организма с пищей, с
вдыхаемым воздухом или через открытую рану.

Воздействие
радиоактивного излучения на организм человека зависит от многих факторов и
определяется:

— скоростью
радиоактивного распада радионуклида;

— скоростью
выведения РВ из организма;

— типом
радиоактивного излучения;

Острые
последствия проявляются в первые несколько дней (недель) после облучения.
Отдаленные последствия – последствия, которые развиваются не сразу после
облучения, а спустя некоторое время.

Острая
лучевая болезнь возникает после тотального однократного внешнего равномерного
облучения. Между величиной поглощенной дозы в организме и средней продолжительностью
жизни существует строгая зависимость.

При воздействии ионизирующего излучения в дозах, не вызывающих
острую или хроническую лучевую болезнь, происходит изменениях в основных
регуляторных системах организма и функциональные изменения деятельности
основных физиологических систем чаще всего носят полисиндромный характер. Это
проявляется в развитии донозологических состояний, переходящих с ростом дозы к
клинической патологии.

В структуре неврологической заболеваемости особое место занимает
синдром вегетативной дистонии, повышения тревожности как устойчивой личностной
черты, отмечается ускорение перехода психофизиологических расстройств в стойкие
психосоматические.

При
дополнительном воздействии других неблагоприятных факторов существует вероятность
роста общесоматических заболеваний. Радиационный фактор выступает лишь как одно
из условий этого роста.

Открытие

Первыми мутагенами, которые должны быть идентифицированы, были carcinogens, вещества, которые, как было показано, связаны с раком. Опухоли были описаны более чем за 2 000 лет до открытия chromos и ДНК; в 500 году до н. э. греческий физициан Hippocrates назвал опухоли, напоминающие краб-каркино (от которого слово «рак» переводится через латынь), что означает краб. В 1567 году швейцарский физициан Парацеллюс предположил, что унидентифицированное вещество в добытых орах (в новейшее время идентифицированное как газ радона) вызвало у шахтеров заболевание, вызвавшее тучность, а в Англии, в 1761 году, Джон Хилл сделал первую прямую связь рака с химическими веществами, заметив, что чрезмерное употребление снёфа может вызвать рак носа. В 1775 году сэр Первовалл Потт написал статью о высоком уровне рака шрота в дымоходе и предложил дымоход как причину рака шрота. В 1911 году Ямагава и Итикава показали, что повторяющееся нанесение каменноугольной смолы на уши рахита вызывает злокачественный рак. Впоследствии, в 1930-х годах, карциногенный компонент в угольной смоле был идентифицирован как полиароматический гидрокарбон (ПАХ), бензопирен. Полиароматические гидрокарбоны также присутствуют в s, который, как предполагалось, является возбудителем рака более 150 лет назад.

Связь воздействия радиации и рака наблюдалась еще в 1902 году, через шесть лет после открытия рентгеновского излучения РРтгеном и радиоактивности Анри Беккерелем. Георгий Надсон и Герман ппов были первыми, кто создал мутантов i под ионизирующим излучением в 1925 году. Мутагенное свойство мутагенов было впервые продемонстрировано в 1927 году, когда ЧемМуллер обнаружил, что x-rais может вызывать генетические мутации в плодовых , продуцируя фенотипические мутанты, а также наблюдаемые изменения в chromos, видимые из-за присутствия увеличенных «политеновых» хромосо в плодовых мухах salivary железах. Его сотрудник Эдгар Альтенбург также продемонстрировал мутационный эффект УФ-излучения в 1928 году. Мюллер продолжал использовать x-rais для создания мутантов Дросопхилы, которые он использовал в своих исследованиях генетики. Он также обнаружил, что X-rais не только мутируют гены у плодовых, но и оказывают влияние на генетическую структуру человека. Аналогичная работа ХХ-лера также показала мутационное влияние X-rais на ячмень в 1928 году, и ультрафиолетовое излучение (ultraviolet) на кукурузу в 1936 году. Воздействие солнечного света было ранее отмечено в девяносто седьмом веке, когда было обнаружено, что сельские наружные рабочие и паруса более подвержены раку кожи.

Химические мутагены не были продемонстрированы, чтобы вызвать мутацию до 1940-х годов, когда Шарл Ауэрбах и Дж. М. Робсон обнаружили, что иприт может вызывать мутации в плодовых . С тех пор было идентифицировано большое количество химических мутагенов, особенно после разработки теста Эймса в 1970-х годах Брюсом Эймсом, который проверяет мутагены и позволяет предварительно идентифицировать карциногены. Ранние исследования Ames показали, что около 90% известных карциногенов могут быть идентифицированы в тесте Ames как мутагенные (более поздние исследования, однако, дали более низкие цифры), и ~ 80% мутагенов, идентифицированных в тесте Ames, также могут быть карциногенами. Мутагены необязательно являются карциногенами, и наоборот. Например, натрий a de может быть мутагенным (и сильно токсичным), но он не является карциногенным.

Как они действуют? Виды мутаций, вызванных мутагенными агентами.

Наличие мутагенных агентов вызывает изменения в основаниях ДНК. Если результат включает в себя замену пиримидинового или пиримидинового основания на одно и то же химическое строение, мы говорим о переходе.

Напротив, если изменение происходит между основаниями разных типов (пурином пиримидином или иным образом), мы называем процесс трансверсией. Переходы могут произойти из-за следующих событий:

Таутомеризация оснований

В химии термин изомер используется для описания свойства молекул с одинаковой молекулярной формулой представления различных химических структур. Таутомеры — это изомеры, которые отличаются только от своей пары положением функциональной группы, и между двумя формами существует химическое равновесие..

Тип таутомерии кето-енол, где происходит миграция водорода и чередуется между обеими формами. Есть также изменения между имино-амино-формой. Благодаря своему химическому составу основы ДНК испытывают это явление.

Например, аденин обычно находится в виде аминокислоты и пары — обычно — с тимином. Тем не менее, когда он обнаружен в их иноизомере (очень редко), он соединяется с неправильным основанием: цитозином.

Включение аналогичных баз

Включение молекул, которые напоминают основания, может помешать модели спаривания оснований. Например, включение 5-бромурацила (вместо тимина) ведет себя как цитозин и приводит к замене пары AT на пару CG.

Прямое действие на базах

Прямое действие определенных мутагенов может напрямую влиять на основания ДНК. Например, азотистая кислота превращает аденин в аналогичную молекулу, гипоксантин, посредством реакции окислительного дезаминирования. Эта новая молекула соединяется с цитозином (а не с тимином, как это обычно бывает с аденином).

Изменение также может происходить в цитозине, и в результате дезаминирования получается урацил. Замена одного основания в ДНК имеет прямые последствия для процессов транскрипции и трансляции пептидной последовательности.

Стоп-кодон может появиться заранее, и трансляция останавливается преждевременно, влияя на белок.

Добавление или удаление баз

Некоторые мутагены, такие как интеркалирующие агенты (в частности, акридин) и ультрафиолетовое излучение, способны модифицировать нуклеотидную цепь.

Интеркалирующими агентами

Как уже упоминалось, интеркалирующие агенты представляют собой плоские молекулы и обладают способностью переслоенный (отсюда и название) между основаниями нити, искажая его.

Во время репликации эта деформация в молекуле приводит к делеции (т.е. потере) или вставке оснований. Когда ДНК теряет базы или добавляются новые, это влияет на открытую рамку считывания..

Напомним, что генетический код включает считывание трех нуклеотидов, кодирующих аминокислоту. Если мы добавим или удалим нуклеотиды (в количестве, которое не равно 3), все считывания ДНК будут затронуты, и белок будет совершенно другим.

Эти типы мутаций называются сдвиг кадра или изменения в составе триплетов.

Ультрафиолетовое излучение

Ультрафиолетовое излучение является мутагенным агентом и является обычным неионизирующим компонентом обычного солнечного света. Однако компонент с самой высокой мутагенной скоростью захватывается озоновым слоем земной атмосферы..

Молекула ДНК поглощает излучение, и происходит образование димеров пиримидина. То есть пиримидиновые основания связаны ковалентными связями.

Смежные тимины в цепи ДНК могут соединяться, образуя димеры тимина. Эти структуры также влияют на процесс репликации.

В некоторых организмах, таких как бактерии, эти димеры могут быть восстановлены благодаря присутствию репаративного фермента, называемого фотолиазой. Этот фермент использует видимый свет для преобразования димеров в две отдельные основы.

Однако эксцизионная репарация нуклеотидов не ограничивается ошибками, вызванными светом. Механизм ремонта обширен и может восстанавливать повреждения, вызванные различными факторами..

Когда люди подвергают нас чрезмерному воздействию солнца, наши клетки получают чрезмерное количество ультрафиолетового излучения. Следствием этого является образование димеров тимина, которые могут вызвать рак кожи..

Почему это важно

При создании блога вам, как автору, нужно разбираться в тематике, если вы планируете самостоятельно писать статьи. А также необходимо, помимо личных интересов и предпочтений, учитывать проблемы потенциальных читателей. Ведь именно они будут посещать ваш сайт, кликать на нем по рекламе, заказывать у вас услуги или товары, чтобы решить свои собственные проблемы.

По большому счету, пользователю все равно, на каком сайте он найдет решение проблемы, а вам, как владельцу одного из таких информационных сайтов, наоборот это важно. Чтобы узнать, что интересует людей, вам нужно найти подходящие теме статьи поисковые запросы и проанализировать их основные параметры

Такой параметр, как частотность, нужно проверять для того, чтобы убедиться, что используемый ключ востребован. Если по нему ищут информацию менее 30 раз в месяц, вписывать эту ключевую фразу в текст не то, что бессмысленно, а просто неэффективно. Даже, если ваш сайт будет на первом месте в Топе выдачи, вы получите всего 1-го посетителя в день по данному запросу. Совсем другое дело, когда с десяток низкочастотных ключей в Топе, и статья получает несколько переходов в день. Так может набраться неплохая посещаемость, если статей много. Это тактика продвижения сайта за счет низкочастотных и малоконкурентных запросов.

Определение конкурентности ключевого слова показывает, на сколько просто или сложно пробиться на первые места поисковой выдачи, и получать на свой сайт трафик по этому запросу.

Сейчас определить одну частотность запроса не достаточно, еще необходимо знать конкуренцию в выдаче по этому ключу. Первые места поисковой выдачи – это именно то место, где ваш сайт увидят потенциальные посетители. Статью можно оптимизировать под любой запрос, но не проанализировав заранее конкурентность, вы потратите силы зря. Могут понадобиться годы, пока ваша страница сдвинет с Топа более старую и хорошо себя зарекомендовавшую статья, и то при условии, что она окажется качественней и полезней, чем уже существующая.

В последнее время появилось немало сервисов, упрощающих работу над сбором ключей, анализом сайтов-конкурентов. Определить конкурентность ключевого слова можно на условно бесплатном сервисе Мутаген. Для перехода на сайт кликните здесь.

Искусственный мутагенез

Сайт-направленный мутагенез. Синтезируют пару праймеров, несущих мутацию, и пару праймеров, комплементарных концам нужного фрагмента ДНК. В ходе первых двух реакций образуются фрагменты ДНК с мутацией, которые объединяют в третьей реакции. Полученный фрагмент вставляют в нужную генно-инженерную конструкцию.

Искусственный мутагенез широко используют для изучения белков и улучшения их свойств (направленной эволюции (англ.)).

Ненаправленный мутагенез

Методом ненаправленного мутагенеза в последовательность ДНК вносятся изменения с определенной вероятностью. Мутагенными факторами (мутагенами) могут быть различные химические и физические воздействия — мутагенные вещества, ультрафиолет, радиация. После получения мутантных организмов производят выявление (скрининг) и отбор тех, которые удовлетворяют цели мутагенеза. Ненаправленный мутагенез более трудоемок и его проведение оправдано, если разработана эффективная система скрининга мутантов.

Направленный мутагенез

В направленном (сайт-специфическом) мутагенезе изменения в ДНК вносятся в заранее известный сайт (DNA binding site). Для этого синтезируют короткие одноцепочечные молекулы ДНК (праймеры), комплементарные целевой ДНК за исключением места мутации.

Мутагенез по Кункелю

Для бактериальной плазмиды (внехромосомной кольцевой ДНК) получают уридиновую матрицу, то есть такую же молекулу, в которой остатки тимина заменены на урацил. Праймер отжигают на матрице, проводят его достройку in vitro с помощью полимеразы до кольцевой ДНК, комплементарной уридиновой матрице. Двухцепочечной гибридной ДНК трансформируют бактериальные клетки, внутри клетки уридиновая матрица разрушается как чужеродная, и на мутантной одноцепочеченой кольцевой ДНК достраивается вторая цепь. Эффективность такого способа мутагенеза менее 100 %.

Мутагенез с помощью ПЦР

Полимеразная цепная реакция позволяет проводить сайт-направленный мутагенез с использованием пары праймеров, несущих мутацию, а также случайный мутагенез. В последнем случае ошибки в последовательность ДНК вносятся полимеразой в условиях, понижающих её специфичность.