Les mutagènes sont des facteurs physiques et chimiques dont l'impact sur les organismes vivants provoque des modifications des propriétés héréditaires (génotype). Les mutagènes sont répartis en : physiques (rayons X et gamma, radionucléides, protons, neutrons, etc.), physico-chimiques (fibres, amiante), chimiques (pesticides, engrais minéraux, métaux lourds et etc.). biologique (certains virus, bactéries).

Au cours de toute l'histoire de son développement, l'humanité a accumulé (principalement en raison du processus de mutation naturel) ce qu'on appelle la charge génétique, qui se manifeste par des maladies héréditaires et génétiquement déterminées. La santé des générations futures actuelles dépend en grande partie de la charge génétique héritée des précédentes et du nombre de mutations accumulées par l'humanité.

À l'heure actuelle, environ 2 000 anomalies génétiques sont connues, affectant seulement une partie de nombre total loci dans le génome, et comme on estime qu'un peu plus d'une mutation génique se produit naturellement par génération (dans le génome), leur fréquence est en moyenne faible (par locus et par génération) et ne peut pas menacer l'existence des populations. environ un quart du volume total des mutations est déterminé par l’énergie du rayonnement de fond naturel. Dans le même temps, les mutations génétiques provoquant des anomalies biochimiques mineures dans le corps sont peut-être plus fréquentes.

Le problème est que l'accélération de la fréquence des mutations entraîne une augmentation du nombre d'individus présentant des malformations congénitales et des anomalies nocives héréditaires, et les mutations dans les cellules non reproductrices (somatiques) peuvent généralement provoquer la croissance de tumeurs malignes (cancer spontané). Les calculs montrent (N. Dubinin, 1958) que doubler la fréquence des mutations augmente tellement le volume de la charge génétique qu'elle peut devenir dangereuse pour l'existence des populations.

Il existe un moyen de sortir d'un tel état de crise - c'est la voie des changements évolutifs, mais l'adaptation aux mutagènes pendant le processus de sélection nécessite un grand nombre de victimes génétiques et du temps de la part de la population. En particulier, les espèces représentées par un nombre relativement faible d'individus, avec un lent renouvellement des générations, auraient plus de mal à s'adapter au contexte mutagène élevé de l'environnement,

Ceux qui ont plus de chances de surmonter la crise génétique provoquée par la croissance de la pollution mutagène (augmentation du taux de mutation) espèce biologique avec un nombre élevé d'individus, avec un renouvellement rapide des générations, par exemple les micro-organismes. Le phénomène de leur résistance aux antibiotiques et aux sulfamides largement répandus est bien connu, ainsi que l'émergence de races de bactéries, de champignons et de champignons résistants aux pesticides. insectes.

Le principal danger de la pollution de l'environnement par des mutagènes, comme le pensent les généticiens, est que de nouvelles mutations émergentes, non « traitées » au cours de l'évolution, affecteront négativement la viabilité de tout organisme. Et si les dommages causés aux cellules germinales peuvent entraîner une augmentation du nombre de porteurs de gènes et de chromosomes mutants, alors si les gènes des cellules somatiques sont endommagés, le nombre de maladies cancéreuses peut augmenter. De plus, il y a connexion profonde effets biologiques apparemment différents.

Par exemple, les mutagènes environnementaux affectent l’ampleur des recombinaisons de molécules héréditaires, qui sont également une source de modifications héréditaires. Il est également possible d'influencer le fonctionnement des gènes, ce qui peut être la cause, par exemple, d'anomalies tératologiques (déformations) ; enfin, des dommages aux systèmes enzymatiques sont probables, ce qui modifie diverses caractéristiques physiologiques de l'organisme, y compris l'activité du système nerveux et, par conséquent, affecte le psychisme. L'adaptation génétique des populations humaines à la pollution croissante de la biosphère par des facteurs mutagènes est fondamentalement impossible.

Contrairement aux lésions chromosomiques importantes du matériel héréditaire, les mutations génétiques ponctuelles, qui ont la capacité de s'accumuler au fil des générations, représentent la principale difficulté de détection dans les populations. Leur identification est importante précisément parce que de telles mutations seront en grande partie responsables de la manifestation de la charge génétique dans les générations à venir.

Certaines perspectives d'enregistrement direct des mutations ponctuelles des gènes sont créées par la possibilité de surveiller les changements dans la structure de protéines rares et monomorphes (N. Dubinin, Yu. Altukhov, 1975). Comme l'a montré Yu. Altukhov, les mutations spontanées conduisent À changements dans ces protéines, et la méthode détecte les mutations cachées (chez les hétérozygotes) nouvellement apparues chez les individus. Et cela est nécessaire à la fois pour identifier de nouvelles mutations causées par la pollution de l’environnement et pour évaluer les changements dans le taux de mutation, le volume de la charge génétique et donc les conséquences génétiques.

Tout d'abord, il est nécessaire d'évaluer la mutagénicité de divers contaminants à l'aide de systèmes de tests biologiques très sensibles, y compris ceux pouvant pénétrer dans la biosphère, et si le risque pour l'homme est prouvé, prendre des mesures pour les combattre.

La tâche de dépistage est en train de se former - passer au crible les contaminants afin d'identifier les mutagènes et d'élaborer une législation spéciale pour réglementer leur entrée dans l'environnement. Ainsi, la surveillance des conséquences génétiques de la pollution dans un contexte complexe comporte deux tâches : tester la mutagénicité de facteurs environnementaux de diverses natures et surveiller les populations.

À l'heure actuelle, le monde dispose déjà d'un grand nombre de laboratoires qualifiés dans lesquels sont effectués des tests assez précis. Au cours de la dernière décennie seulement, plus de trois douzaines de systèmes de tests ont été proposés, dont certains sont conçus pour détecter des mutations ponctuelles. La tâche consiste à développer des systèmes de tests complexes qui pourraient répondre à la question dans quelles conditions des facteurs potentiellement mutagènes peuvent devenir actifs - en fonction des voies d'entrée dans l'organisme et des caractéristiques du métabolisme intracellulaire qui activent ou, au contraire, suppriment l'effet mutagène. Des ensembles complets de systèmes de tests biologiques pour le dépistage de masse sont conçus pour détecter tous les types de dommages mutationnels sur les chromosomes et les gènes et doivent être sensibles à de faibles doses de mutagènes. Après tout, ce sont les conséquences d'une exposition cumulative et à long terme à de faibles doses de mutagènes qui contribuent le plus à l'augmentation de la charge génétique : elles sont suffisantes pour induire des mutations ponctuelles qui peuvent s'accumuler au fil des générations, et elles sont également plus fréquentes dans environnement.

À la suite d'une nouvelle dose d'amour et d'adoration pour les super-bêtes magiques, la question s'est posée de savoir si une personne pouvait avoir les mêmes super pouvoirs qu'un personnage de bande dessinée. Ou devenir aussi indestructible que Graham, qui s'en fiche du tout (un mannequin humain australien capable de survivre à un accident). Il s'est avéré que c'est possible et, de plus, de telles personnes existent. Et le plus intéressant, c’est qu’ils sont aussi des mutants de leur propre espèce.

os en acier

Un os cassé est une façon fantastique de gâcher quelques mois pour vous-même. Il ne faut pas beaucoup d'intelligence pour se briser solide dans le corps humain, cependant, pas si vous présentez une mutation extrêmement rare du gène LRP5. Auparavant, le gène avait une réputation médiocre car sa déficience entraînait une faible densité osseuse ou l'ostéoporose. Cependant, on a récemment découvert que la mutation pouvait également avoir l’effet inverse. Une famille du Connecticut avec LRP5 muté a des os si solides qu’il est presque impossible de les briser. Il est clair que les membres de la famille n'ont jamais eu de tels problèmes. Leurs squelettes sont presque aussi solides que l'adamantium de Wolverine. Ou peut-être qu’ils ont déjà commencé à se transformer en Graham, qui s’en fiche ? Il reste à espérer qu’un jour les scientifiques pourront utiliser ce mutagène pour traiter les maladies osseuses.

Réalisation en athlétisme

En grande partie grâce à sa rapidité, Homo sapiens a réussi à devenir le seul représentant de son espèce sur la planète, après avoir chassé du monde les Néandertaliens aux jambes arquées et maladroits. Nos jambes sont longues, parfois belles, et notre corps est conçu de telle manière que nous sommes les seuls êtres vivants capables de courir longtemps d'affilée. Personne – ni un guépard ni un cheval – ne peut courir un marathon. Cependant, il y a des gens qui courent certainement mieux que la plupart des Terriens. Il ne s’agit pas de voleurs noirs issus de zones défavorisées ni de coureurs kenyans, mais de tout le monde.

Et il ne s’agit pas seulement de stéroïdes et d’entraînement, mais aussi du gène ACTN3, présent dans le corps de chaque personne. Parfois, elle mute, entraînant la production d'une substance très intéressante : la protéine Alpha-actinine-3, responsable du contrôle des fibres musculaires à contraction rapide. L'augmentation de votre apport en protéines se traduira par des explosions de force musculaire qui garantissent des performances optimales dans tous les sports, en particulier la course à pied. Il est intéressant de noter que le mutagène se présente sous deux formes. Et dans les deux cas, cela a un effet tout aussi fort sur les contractions musculaires.

Immunité aux poisons

Lorsque le poison pénètre dans le corps par quelque moyen que ce soit, il est souvent nécessaire de préparer un cercueil plutôt qu'une intraveineuse. Si du cyanure ou de la ricine pénètre dans vos entrailles, vous vous tortillerez un peu et aurez l'air complètement indécent.

Les poisons nous entourent partout, vous n'avez donc pas besoin de chercher votre Salieri, qui vous ajoutera de la poudre. La teneur élevée en toxines, même dans une bouteille de vodka contrefaite, même dans une source de montagne, vous fait ressembler à Ilitch dans son état actuel.

Mais pendant des milliers d’années, les habitants de San Antonio de Los Cobres, en Argentine, ont bu de l’eau de montagne contenant des niveaux d’arsenic 80 fois supérieurs aux niveaux de sécurité. C'est étonnant que San Antonio de Los Cobres soit toujours localité. Les résidents ne se soucient pas de l’exposition quotidienne extrême à des métaux mortels. Tout cela est dû à un gène perfectionné au fil des millénaires qui a empêché les habitants de devenir des victimes. sélection naturelle. Son nom est AS3MT ou Sauveur sud-américain. Ses propriétaires peuvent manger de l'arsenic avec des cuillères et rien ne leur arrivera. On estime qu’au total, seules 6 000 personnes possèdent actuellement ce gène.

Pour ceux qui ne dorment pas

La vie d'un super-héros est dure. Le travail est écrasant, vous devez constamment vous occuper de personnes malades, le matin il y a une bataille épique avec le méchant, la nuit vous êtes de service et, par conséquent, il n'y a absolument plus de temps pour dormir.

De nombreux gènes sont impliqués dans le sommeil, et ils sont tous incroyablement complexes. Cependant, celui qui se démarque est DEC2, qui régule la quantité de sommeil dont nous avons besoin chaque nuit. La plupart d’entre nous ont besoin de huit heures complètes ou plus. Cependant, pour 5 % de la population, le gène muté leur permet de dormir suffisamment en seulement 4 à 6 heures par nuit. De simples mortels commenceront à subir des conséquences négatives après seulement quelques jours d'une telle nuit, mais ces mutants vivent sans aucun souci. Les chercheurs espèrent trouver ce gène et l’utiliser pour faciliter la vie des militaires et de la police.

Résistance électrique magique

L'électricité a amené de nombreux hommes dignes au Valhalla. Une chose insidieuse, sans laquelle nous sommes comme des chatons aveugles. Cependant, le problème est que nous ne prenons pas toujours cela au sérieux. Et puis bam - et vous êtes grillé par des volts, incinérant littéralement tous vos organes internes. Mais le Serbe Slaviša Pajkic ne comprend pas cela. Le gars a une constitution génétique unique qui le rend pratiquement invulnérable à l’électricité. La personne moyenne est couverte de millions de glandes sudoripares, qui sont généralement d’excellents conducteurs d’électricité. Mais en raison d'une maladie génétique rare, Slavisha n'en est pas atteinte. Par conséquent, l’électricité n’a aucun moyen de pénétrer dans son corps et glisse à travers lui sans causer de dommage. Pour cela, il fut surnommé Biba-électricité.

Slavisha lui-même dit qu'il peut être non seulement un conducteur d'énergie, mais aussi, aussi incroyable que cela puisse paraître, une source d'énergie. En général, il y a quelque chose de symbolique là-dedans - que de telles astuces avec l'électricité soient montrées par un compatriote de la grande Tesla.

Gène de rock star

Tout le monde n’est pas destiné à devenir une rock star. Un véritable créateur s'expose constamment aux excès de la vie rock'n'roll. Par conséquent, tout le monde n’est pas capable de supporter des décilitres d’alcool et des tonnes de drogues. C'est pourquoi des faibles comme Hendrix sont morts à 27 ans, et les vrais Atlantes ont survécu même lorsque leurs anges gardiens ont levé les mains et ont commencé à appeler la maison funéraire. Même Satan, étonné de leur résilience, les abandonna et cessa de les attendre dans son royaume pour un incroyable concert de rock.

Des titans comme feu Lemmy ont bu pendant longtemps et jusqu'au bout. Kilmister, ayant appris son terrible diagnostic, a abandonné le whisky et a bu exclusivement de la vodka, mais en double quantité, car elle était savoureuse et saine. Le seul rockeur adéquat, Konstantin Stupin, décédé l'autre jour, s'y est dirigé non moins résolument, mais dans les conditions des réalités nationales et de l'emprisonnement, il a quitté la course plus rapidement.

Et Ozzy Osbourne... il aurait dû mourir au moins 578484867 fois, mais il a eu de la chance car c'est un mutant naturel. Un super mutant doté d'un super pouvoir : il est immortel. Le fait est que son corps est rempli de gènes mutés. Pas un, mais plusieurs. La plupart d'entre eux travaillent dans un seul domaine : ils décomposent l'alcool et d'autres produits chimiques, qui étaient nombreux à l'époque des régimes à base d'héroïne. Par exemple, une mutation du gène ADH4 lui a conféré une teneur accrue en protéines, ce qui permet à l’alcool de quitter l’organisme plus rapidement. La nature a donc littéralement créé un méga-dauphin plongeant d’une mare d’acide dans une mare de morphine. Un brillant musicien, que dire.

La capacité de manger n'importe quoi

Si vous voyez soudainement une personne manger un cyclomoteur Karpaty dans un ravin, ne vous précipitez pas pour la traiter d'idiot - peut-être que la personne a simplement faim. Voici Michel Lotito, qui dans sa vie a dévoré un avion, une télévision, une charrette, un lit et bien plus encore. Avalant des éclats de verre et de métal, il ne se tordit pas de douleur, mais se dirigea calmement vers les toilettes. Une personne ordinaire Il aurait été fumé de l'intérieur, mais c'était savoureux et satisfaisant pour lui. On pense que le talent de Lotito était le résultat de défauts génétiques très spécifiques. Il est né avec une muqueuse incroyablement épaisse dans l'estomac et les intestins, et son système digestif est suffisamment fort pour ignorer les morceaux brisés. Cependant, il a bu quelques gorgées d’huile minérale lubrifiante au cas où.

Comme Monsieur Fantastique

Les auteurs des « Quatre Fantastiques » ont un jour parlé admirablement du thème de la flexibilité inhumaine. Au fil du temps, il y avait tellement de gens en plastique que beaucoup ont commencé à percevoir l'excès de gutta-percha comme quelque chose d'irréel, comme un simple projet de culture pop. Cependant, certaines personnes sont nées avec une maladie génétique connue sous le nom de syndrome de Marfan. Son essence est que les tendons et les ligaments d’une personne deviennent flexibles comme du caoutchouc. Les mutations du gène responsable de la préparation de la protéine fibrilline-1 amènent l’organisme à créer du tissu conjonctif gutta-percha non humain. Pour ces patients, se tordre les bras et les articulations comme Mister Fantastic est un jeu d’enfant. Cependant, c'est là que le plaisir s'arrête. Les patients développent des membres anormalement longs et des défigurations faciales, des problèmes squelettiques, système nerveux et même le cœur. Certains défauts sont fatals.

Une puissance immense

Qu'est-ce qu'un super pouvoir ? C'est à ce moment-là que vous ouvrez un pot de concombres pour votre mère ou que vous sauvez la ville d'un méchant en le brisant en petites briques. De tels héros inspirent plus d'une génération, et tout le monde a rêvé au moins une fois de devenir aussi fort et d'arracher les couvercles des boîtes de conserve et la tête des épaules des criminels. Pour ces personnes, il y a deux nouvelles : une bonne et une mauvaise. La bonne nouvelle est que cela est en principe possible. La mauvaise nouvelle est qu’il faut naître avec ce don. Mais rares sont les chanceux qui naissent avec des mutations dans les gènes responsables de la production de la protéine myostatine. La myostatine fait doubler la taille des muscles et de la graisse. On pense qu’en étudiant ces mutagènes, nous pourrions un jour développer un médicament pour traiter la dystrophie musculaire.

Douleur. Une sensation désagréable de gammes diverses, facile à obtenir et pas si facile à éliminer. Les sociétés pharmaceutiques gagnent des milliards en proposant des moyens de l'éviter, mais le secret d'une véritable indolore réside dans des gènes déformés et très rares. Le gène SCN11A détermine la quantité de sodium dans les cellules du corps. Cela ne semble pas particulièrement impressionnant jusqu'à ce que vous réalisiez que les cellules nerveuses utilisent le sodium pour envoyer des signaux de douleur. Le mutagène abaisse les niveaux de sodium et les cellules nerveuses ne disposent tout simplement pas de suffisamment de matières premières pour envoyer ces signaux, ce qui rend le corps insensible à la douleur. Seules les personnes possédant une compétence aussi enviable sont sujettes aux fractures et à l’automutilation accidentelle. Bien sûr, ils ne ressentent pas de douleur, mais une jambe cassée ne sert pas à grand-chose. Cependant, leurs mutagènes sont très rares et précieux, car ils pourraient être la clé de nouveaux analgésiques révolutionnaires.

Mutagènes (du latin mutatio - changement et du grec - gènes - donner naissance, né), facteurs chimiques et physiques qui provoquent des changements héréditaires - mutations. Les mutagènes peuvent être divers facteurs provoquant des modifications dans la structure des gènes, la structure et le nombre de chromosomes. L'action des mutagènes dispersés dans l'environnement provoque une augmentation de la fréquence des mutations, ce qui entraîne une augmentation de ce qu'on appelle la charge génétique, exprimée par une augmentation de la pathologie héréditaire, ainsi que de l'incidence du cancer.

En 1925 déjà, les généticiens russes G.A. Nadson et G.S. Filippov ont montré que lorsque la levure est irradiée avec des rayons de radium, diverses nouvelles formes apparaissent ; en 1927, G. Meller a montré sur la drosophile, alors bien étudiée par les généticiens, que sous la Sous l'influence des rayons X, des mutations se produisent chez les mouches des fruits. Mutagenèse - apparition de mutations soudaines changements qualitatifs information génétique. Le terme « mutation » a été proposé par le scientifique néerlandais H. de Vries en 1901.

Les cibles des mutagènes dans les cellules sont principalement l’ADN et éventuellement certaines protéines. Ces dernières comprennent principalement des protéines qui jouent un rôle structurel dans l'organisation du génome ou participent à la réplication (auto-reproduction des molécules d'acide nucléique), à ​​la recombinaison (redistribution matériel génétique parents dans la progéniture) ou la réparation (restauration de la structure de l'ADN endommagée).

Pour éliminer les dommages primaires causés aux structures génétiques par des mutagènes, la cellule dispose d'un certain nombre de systèmes permettant de restaurer ou de réparer les dommages génétiques. Il existe actuellement plus de dix systèmes de ce type. Cependant, lors de la réparation, certains dommages primaires peuvent persister et conduire à des mutations.

En fonction de leur origine, les mutagènes sont classés en endogènes, formés au cours de la vie du corps, et exogènes - tous les autres facteurs, y compris les conditions environnementales. En fonction de la nature de leur apparition, les mutagènes sont classés en physiques, chimiques et biologiques. Les mutagènes physiques sont des effets physiques sur les organismes vivants qui ont soit un effet direct sur l'ADN ou l'ARN viral, soit un effet indirect via les systèmes de réplication, de réparation et de recombinaison. Les premiers mutagènes physiques découverts par les scientifiques sont différents types de rayonnements : rayonnements ionisants, désintégration radioactive, rayonnement ultraviolet.

Le principal effet des rayonnements ionisants et ultraviolets est la formation de cassures simples ou doubles dans la molécule d’ADN. La lumière ultraviolette est fortement absorbée par les tissus et provoque des mutations uniquement dans les cellules superficielles des animaux multicellulaires, mais elle agit efficacement sur les animaux unicellulaires. L'effet mutagène du rayonnement ultraviolet a été établi en 1931 par A.N. Promptov.

D'autres mutagènes physiques sont des particules de différentes natures qui ont une énergie élevée : il s'agit des rayonnements alpha et bêta des substances radioactives et des rayonnements neutroniques. Dans le cas d'un effet direct sur l'ADN, deux paramètres jouent un rôle principal : la quantité d'énergie de la particule influente et la capacité du matériel biologique à absorber cette énergie. Les dommages à l’ADN peuvent être de deux types : les cassures double brin et les cassures simple brin.

Les mutations peuvent également être causées par un basse température. En 1928, Meller a montré qu'une augmentation de la température de 10 degrés Celsius augmentait de 2 à 3 fois la fréquence des mutations chez la drosophile. Connaissant le mode d’action de ces mutagènes, on pourrait supposer qu’ils devraient agir sur l’ADN de n’importe quel organisme. En effet, on a rapidement découvert que, par exemple, les rayons X provoquaient des mutations chez une grande variété d’animaux, de plantes et de micro-organismes.

Il a été constaté que les mutations provoquées par les radiations peuvent affecter toutes les caractéristiques du corps, puisqu’un quantum de radiation ou une particule à haute énergie peut endommager n’importe quelle partie de l’ADN par pur hasard. Plus l'intensité du rayonnement est élevée, c'est-à-dire plus il y a de quanta ou de particules qui pénètrent dans la cellule par unité de temps, plus le nombre de mutations qui se produisent est élevé. Il a également été démontré que des facteurs physiques provoquent les mêmes mutations que celles qui se produisent lors d'une mutagenèse spontanée.

Les êtres vivants supérieurs contiennent des substances qui affaiblissent les effets des radiations - des photoprotecteurs, et de nombreuses plantes contiennent des alcaloïdes et des coumarines, elles renforcent les processus provoqués par les radiations et ces substances sont dangereuses pour les animaux. Les mutagènes physiques et leurs effets dépendent fortement de l'évolution préalable de l'organisme. Les espèces ont développé une résistance aux mutagènes à action constante. La mutagenèse physique peut ne pas être enregistrée en raison de la mort rapide des organismes mutants.

Les mutagènes chimiques comprennent de nombreux composants chimiques la structure la plus variée. La plus grande activité mutagène est présentée par divers composés alkylants, ainsi que par les composés nitroso et certains antibiotiques ayant une activité antitumorale. Les mutagènes chimiques sont divisés en mutagènes directs (composés dont la réactivité est suffisante pour la modification chimique de l'ADN, de l'ARN et de certaines protéines) et mutagènes indirects (promutagènes - substances inertes en elles-mêmes, mais transformées dans l'organisme en mutagènes, principalement sous forme de mutagènes). résultat d'une oxydation enzymatique).

Les cibles des mutagènes dans les cellules sont l’ADN et certaines protéines. Un certain nombre de mutagènes provoquent des mutations sans se lier de manière covalente à l'ADN. Dans ce cas, la synthèse de matrices sur l'ADN se produit avec des erreurs. Dans le brin d'ADN synthétisé, il y a un nucléotide en plus ou en moins que d'habitude et des mutations se produisent. Il existe des mutagènes qui inhibent la synthèse des précurseurs de l'ADN. En conséquence, la synthèse de l’ADN ralentit, voire s’arrête. Propriétés mutagènes et cancérigènes substances chimiques sont étroitement liés les uns aux autres. Ainsi, identifier d'éventuels mutagènes dans l'environnement, tester la mutagénicité des produits de synthèse industriels (colorants, médicaments, pesticides, etc.) - tâche importante génétique moderne.

Il a été établi que plusieurs milliers de composés chimiques ont une activité mutagène. Cependant, contrairement aux rayonnements ionisants et ultraviolets, les mutagènes chimiques se caractérisent par une spécificité d'action, en fonction de la nature de l'objet et du stade de développement cellulaire. Lorsque des mutagènes chimiques interagissent avec des composants des structures héréditaires (ADN et protéines), ces dernières subissent des dommages primaires. Par la suite, ces dommages primaires conduisent à l’apparition de mutations.

Mutagènes chimiques :

Agents oxydants et agents réducteurs ;

Agents alkylants et pesticides ;

Quelques compléments alimentaires;

Produits pétroliers et solvants organiques ;

Médicaments.

Les mutagènes biologiques comprennent des virus contenant de l'ADN et de l'ARN, certains polypeptides et protéines, par exemple l'O-streptolysine et un certain nombre d'enzymes de restriction, ainsi que certaines préparations d'ADN et certains plasmides. Les mécanismes de formation de mutations sous l'influence de divers facteurs biologiques ne sont pas tout à fait clairs, mais les agents contenant acides nucléiques, peut perturber les processus de recombinaison, ce qui conduit à des mutations. L'action des enzymes de restriction se réduit à « couper » les brins d'ADN à un endroit (locus) d'une certaine séquence nucléotidique, spécifique de chaque enzyme de restriction.

Mutagènes biologiques :

Les séquences d'ADN spécifiques sont des transposons ;

Certains virus (rougeole, rubéole, virus de la grippe) ;

Produits métaboliques (produits d'oxydation des lipides);

Les transposons font partie des classes d'éléments mobiles du génome qui, lorsqu'ils sont intégrés dans le génome, peuvent provoquer des mutations, notamment des mutations aussi importantes que des réarrangements chromosomiques. Ils jouent un rôle important dans les processus de transfert de résistance aux médicaments entre micro-organismes, de recombinaison et d’échange de matériel génétique entre divers typesà la fois dans la nature et lors de recherches en génie génétique.

Le danger de la pollution de l'environnement par des mutagènes

Dans la seconde moitié du XXe siècle, la menace d’une pollution par des agents mutagènes planait sur la biosphère. Toute population ne peut résister qu’à une certaine charge de mutations. Une augmentation de la fréquence des mutations peut entraîner une diminution de la stabilité des populations en raison d'une perturbation de l'homéostasie génétique. Il est nécessaire de renforcer encore la surveillance écologique et génétique - le contrôle de l'état de l'environnement au niveau génétique de la population. À titre préventif, il convient de recourir au développement de technologies « sans déchets », limitant la production de substances à effets mutagènes, renforçant tous types de contrôle sur l'état des entreprises potentiellement dangereuses : centrales nucléaires, production chimique et microbiologique, scientifiques et installations industrielles à caractère biotechnologique.

Il existe des facteurs qui réduisent la fréquence des mutations - les antimutagènes. Les antimutagènes comprennent certaines vitamines antioxydantes (par exemple, la vitamine E, les vitamines insaturées acide gras), des acides aminés soufrés, ainsi que divers produits biologiques substances actives, qui augmentent l'activité des systèmes de réparation. Il a été établi que les mutagènes, dans certaines conditions, ont des effets cancérigènes et tératogènes.

Les cancérogènes sont des facteurs qui provoquent le développement du cancer ; Les tératogènes sont des facteurs qui provoquent le développement de diverses anomalies et déformations. Beaucoup ont un effet tératogène médicaments. Par exemple, dans les années 1960. En Occident, le somnifère thalidomide a été largement utilisé, dont l'utilisation a conduit à la naissance d'un grand nombre d'enfants aux membres sous-développés. Outre les tératas - déformations - il existe souvent des morphoses - des changements qui n'entraînent pas la perte des fonctions de l'organe.

Il est relativement facile de distinguer un effet mutagène d'un effet tératogène : les teratas (déformations) sont des modifications non héréditaires, elles sont prévisibles (dirigées) et ne persistent pas dans les générations suivantes. Par exemple, la coloration grise du corps chez la drosophile est une caractéristique normale. Dans le même temps, la mutation jaune est connue - corps jaune (cette mutation peut être facilement obtenue artificiellement en traitant les individus parentaux avec divers mutagènes ; dans ce cas, différents mutagènes peuvent donner le même effet phénotypique). Si du nitrate d'argent est ajouté à la nourriture des larves de drosophile, toutes ces larves se transformeront en mouches au corps jaune.

Mais si vous obtenez une progéniture de ces mouches jaunes et que vous les élevez sur un milieu nutritif ordinaire, alors toute la progéniture redeviendra grise. Ainsi, dans ce cas, le « jaunissement » du corps des mouches n’est pas une mutation, mais une modification, ou phénocopie (une modification qui copie la mutation en phénotype) ; le nitrate d'argent dans ce cas n'est pas un mutagène, mais un tératogène.

Tout le monde connaît probablement le mot mutagène. Il s’agit d’une substance qui peut avoir une nature différente et différer par l’intensité de ses effets. Ils peuvent également être nocifs pour l’environnement et les humains. Mais leurs propriétés sont souvent utilisées à bon escient dans diverses sphères de la vie.

Qu'est-ce que le mutagène

Chaque personne a sa propre idée de ce qu'est cette substance. Mais en réalité, un mutagène est un facteur qui provoque une modification permanente de la structure d’un organisme. Ces changements sont généralement hérités par les générations suivantes.

Certains acides, toutes sortes de composés, médicaments et même certains types de rayonnements sont mutagènes. Ils peuvent également être mutagènes – il s’agit d’une définition universelle des facteurs pouvant provoquer une mutation dans n’importe quel organisme, des bactéries aux plantes en passant par les humains. L'intensité des changements dépend du dosage.

Types de mutagènes

Aujourd'hui, trois types de mutagènes sont connus : physiques, chimiques et biologiques. La première catégorie les regroupe tous : rayons X et gamma, neutrons, protons, ultraviolets. Il est intéressant de noter que, dans une certaine mesure, une température constamment élevée ou basse affecte également les changements dans la structure du corps, bien que ces modifications soient moins intenses.

Une autre catégorie est celle des mutagènes chimiques. Ceux-ci comprennent l'ADN étranger, les composés alkylants (sulfate de diméthyle, gaz moutarde, etc.), les pesticides, les colorants acridine, le formaldéhyde, certains alcaloïdes et les peroxydes organiques. Cela inclut également de nombreux autres médicaments, ainsi que des substances dont la nature n'a pas encore été étudiée. Les agents mutagènes biologiques peuvent être des virus, certaines plantes et des substances génétiquement modifiées.

Mutagènes et humains : facteurs de risque

Les scientifiques utilisent souvent des agents mutagènes au profit de la société, par exemple par les sélectionneurs. Mais bien plus fort qu'eux mauvaise influence. En achetant de nombreux produits, médicaments, produits d'entretien et appareils électroménagers, une personne s'expose à des mutagènes, causant ainsi des dommages à l'organisme. Le plus souvent, cela se produit inaperçu de la personne elle-même et n'apparaît que dans la génération suivante. Malheureusement, aujourd’hui encore, le contact avec de telles substances provoque de nouvelles maladies, des réactions allergiques chroniques et des tumeurs. Les fabricants de nombreux produits nécessaires introduisent souvent l'un ou l'autre mutagène dans leur composition. Il peut s'agir de teintures capillaires, de nourriture, de produits chimiques ménagers, de déchets industriels et bien plus encore. Toutes ces substances volent dans l’air, se déposent sur le sol et sont absorbées par les plantes pour se nourrir. De plus, les mutagènes environnementaux affectent les animaux et les insectes, modifiant leurs habitudes, les rendant plus agressifs et vulnérables aux maladies. Il convient de noter qu’aucun changement bénéfique pour le corps n’a été constaté.

Aliments et mutagènes

Aujourd'hui, dans l'industrie alimentaire, il est autorisé d'utiliser certains produits contenant des composants de maïs et de soja génétiquement modifiés et on les trouve dans les sirops, la farine, l'huile et l'amidon. Ce sont ces bases qui sont utilisées en grande quantité pour la fabrication de nombreux produits, des aliments aux saucisses en passant par les sauces. Nous ne remarquons peut-être pas chez nous les changements génétiques provoqués par un tel régime, mais nos petits-enfants les ressentiront évidemment.

Les laboratoires du monde entier continuent de mener des expériences sur des animaux exposés à ces mutagènes. Les résultats de la recherche montrent que l'infertilité se développe avec le temps et que la fréquence des mutations dans les générations suivantes augmente des centaines de fois. Il convient également de noter que des agents mutagènes peuvent se former dans certains aliments avariés. Par exemple, dans la crème sure rassis, le beurre, les œufs, se forment des composés qui se transforment en mutagènes. Si la viande est cuite dans son propre jus, ce processus se produit également.

Mesures de sécurité

Après avoir appris que notre monde regorge de mutagènes, il semble que nous soyons tout simplement impuissants. Mais en réalité, ces informations vous aident à être plus prudent lors du choix des aliments.

De plus, il ne faut pas négliger certaines recommandations. Ne mangez jamais d’aliments avariés ; lorsque vous contactez des produits chimiques ménagers, utilisez un masque et des gants en caoutchouc ; essayez d'éviter les aliments contenant des colorants et des conservateurs ; réduisez votre consommation de sucreries. Lors de la cuisson, utilisez du gingembre, du persil, de la moutarde, des aubergines, des oignons, des poivrons, de la coriandre, du chou, des pommes et du thé vert - ces produits adoucissent les effets des mutagènes.

Tout écolier connaît le mot mutagène. Ceci est étudié dans le cours de biologie lycée. Mais en même temps, tous les adultes ne sauront pas facilement répondre à ce que signifie ce mot, sans parler de la présence idée générale sur la façon dont les mutagènes peuvent affecter divers organismes vivants. Par conséquent, il sera utile d’en parler plus en détail, éliminant ainsi cette lacune dans les connaissances.

Qu'est-ce que le mutagène

Tout d’abord, il convient de noter qu’un mutagène est tout facteur pouvant provoquer des changements héréditaires, appelés en grec ancien une mutation. Pour la première fois, il a été possible d'établir l'effet des mutagènes sur les organismes vivants en 1925. Ensuite, le scientifique soviétique Georgy Nadson a mené des expériences sur l'irradiation de la levure par le radium, obtenant ainsi une nouvelle génération modifiée.

Deux ans plus tard, en 1927, le scientifique américain Meller réitérait cette expérience, en utilisant les rayons X et les mouches des fruits, activement utilisées par les généticiens.

Types de mutagènes

Maintenant que vous savez qu’il s’agit d’un mutagène, vous pouvez approfondir un peu le sujet. Comme nous l'avons déjà indiqué, tous les facteurs conduisant à une mutation peuvent être classés comme mutagènes. Il convient maintenant de les diviser en deux catégories : endogènes et exogènes.

Les premiers sont produits dans le corps de toute créature vivante tout au long de l’évolution. Les mutagènes endogènes (internes) peuvent être activés si les conditions environnementales auxquelles le corps s'est habitué pendant des milliers et des millions d'années changent soudainement de façon spectaculaire. Le reste du temps, ils dorment sans se manifester d'aucune façon.

Les mutagènes externes ou exogènes sont plus intéressants. Ils sont beaucoup plus nombreux et peuvent à tout moment entraîner des mutations. Ils représentent donc le plus grand danger pour tous les organismes vivants, y compris les humains. Ce n'est pas un hasard si tout instituts scientifiques, objectif principal qui est l'identification de mutagènes dans divers produits alimentaires. Tout produit, avant d'arriver dans les rayons des magasins, doit passer par un système complexe de tests et d'inspections.

D'où viennent-ils

Tous les mutagènes qui pénètrent dans le corps d'un être vivant de l'extérieur sont appelés exogènes. Et les sources de mutagènes dans l’environnement sont très diverses. Par conséquent, ils sont généralement divisés en trois catégories : physiques, chimiques et biologiques. Ils sont très divers, il vaut donc la peine de parler plus en détail de chacun de ces groupes.

Tout d’abord, examinons les mutagènes physiques. Il s'agit de tout impact du monde environnant sur un organisme vivant. Cela inclut le rayonnement, le rayonnement ultraviolet du soleil, ainsi que les augmentations et diminutions soudaines de température. Toute radiation peut provoquer une mutation en elle-même, conduisant à l'apparition de progénitures malades (mutées) et le plus souvent non viables. Mais en même temps, les rayonnements, tout comme les changements de température, peuvent augmenter la vitesse d’une réaction positive, bien que cela se produise beaucoup moins fréquemment. Par exemple, les souris de laboratoire vivant à des températures extrêmement basses produisent une progéniture avec un sous-poil plus épais, qui accumule rapidement des amas graisseux. De plus, ces caractéristiques persistent même après que la température soit revenue à sa valeur initiale.

Le prochain type de mutagènes est chimique. Ce groupe est le plus courant et peut-être le plus dangereux. Le fait est qu'au cours des dernières décennies, une partie considérable des produits consommés par l'homme contiennent des mutagènes chimiques.

Tout d'abord, de nombreux alcaloïdes (colchicine, vincamine et autres) peuvent être inclus ici. Certains médicaments en contiennent, même si, d'un point de vue officiel, leurs quantités sont trop faibles pour nuire à l'homme.

Les mutagènes chimiques comprennent également certains engrais chimiques et poisons utilisés dans agriculture, additifs alimentaires, solvants organiques, produits chimiques dérivés du pétrole. Hélas, ils entourent l'homme moderne, et il est assez difficile d'échapper à un tel piège. Mais des agents mutagènes se retrouvent également dans l'environnement : certaines plantes en contiennent en grande quantité, ce qui rend leur consommation extrêmement dangereuse.

Enfin, le troisième groupe de mutagènes est biologique. Il s'agit notamment de divers virus (grippe, rubéole, rougeole) et de produits résultant d'un métabolisme inapproprié dans le corps humain et dans toute autre créature complexe.

Danger des mutagènes

Il est tout à fait compréhensible que la plupart des gens associent toute mention de mutagènes provoquant une mutation à quelque chose de mauvais. Non, ils ne nuisent pratiquement pas au corps lui-même (uniquement s'ils sont combinés avec des poisons, comme c'est souvent le cas aujourd'hui).

Le coup principal tombe sur les générations suivantes. Comme mentionné ci-dessus, la grande majorité des mutations sont négatives et leurs porteurs sont le plus souvent non viables. Par conséquent, les agents mutagènes constituent le véritable mal.

Quand les mutagènes sont bénéfiques

Mais parlant des dangers des mutagènes, il convient de souligner que c'est grâce aux mutations que l'évolution est possible. À partir des créatures complexes amibes les plus simples, et à partir du singe, selon une théorie bien connue, l'homme s'est développé. Jetez un œil à votre environnement Monde incroyable. Chaque génération suivante d'animaux, d'oiseaux, de poissons et de plantes s'est adaptée et a tenté d'obtenir certains avantages. Tout cela est devenu possible grâce à des millions de mutations accumulées : dents pointues, coloration protectrice, vision nocturne et bien plus encore, permettant aux organismes vivants de survivre dans un environnement agressif.

Il convient donc de reconnaître que les agents mutagènes ont joué un rôle extrêmement positif dans la création monde moderne.

Conclusion

Ceci conclut notre article. Vous comprenez maintenant un peu mieux les agents mutagènes, leurs variétés, ainsi que les substances qui les contiennent. Cela signifie qu’ils sont devenus des interlocuteurs plus intéressants, élargissant ainsi leur sphère d’intérêt.