Факультет

Студентам

Посетителям

Влияние генотипа на частоту мутаций

Тема: Генетика  

Рассматривая влияние ионизирующих излучений на возникновение мутаций, мы не можем отнести их эффективность целиком за счет специфики их физической природы.

Необходимо иметь в виду, что каждый организм данного вида на разных стадиях онтогенеза имеет различные адаптационные механизмы, могущие контролировать действие внешних факторов через физиологический и генетический механизмы. Сменяющийся тип обмена веществ на разных стадиях онтогенеза и гаметогенеза может обусловливать различное состояние хромосом. Именно физиологический подход к изучению мутационного процесса может вскрыть специфичность ответа разных организмов на действие различных мутагенов. Генотип в определенной мере контролирует эффективность ионизирующих излучений в отношении появления мутаций и хромосомных перестроек.

Установлено, что радиоустойчивость и способность к мутациям под влиянием ионизации различны у организмов разных генотипов, у разных форм, видов и даже родов. Эти различия легче выявляются при малых дозах.

М. Л. Бельговским на насекомых, В. В. Хвостовой на растениях было установлено, что мутабильность и количество хромосомных перестроек для одних и тех же хромосом в клетках организмов родительских видов и в клетках гибридов значительно различаются: у гибридов эти показатели выше, чем у исходных видов. Ю. Я. Керкис с сотрудниками цитогенетическими методами установили, что у морских свинок чувствительность хромосом к малым дозам радиации зависит от генотипа организма.

Очевидно, зависимость мутагенного эффекта ионизирующей радиации от генотипа обусловлена не различным отношением хромосом к ионизации, а генами, которые определяют относительно различный химический состав ядра клетки, количество воды и соответственно кислорода в ней, коллоидное состояние кариоплазмы и т. д. Вызываемые генами различия в облучаемом субстрате дают различный выход радиохимических веществ, которые в значительной мере ответственны за мутагенный эффект ионизирующих излучений, т. е. генотип определяет характер вторичных процессов.

Однако это не исключает роли генотипа в контроле первичного эффекта ионизации. Так, протяженность единичного гена, его химический состав вполне могут определять частоту возникновения в нем мутантных аллелей. Например, у дрожжей (Saccharomyces cerevisiae) изучено два локуса, контролирующих синтез аденина (ad1 и ad2). При изучении частоты мутаций под влиянием рентгеновых и УФ-лучей установлено, что частота независимо возникающих мутаций в локусе ad2 в два раза больше, чем в локусе ad1.

Исследованиями Н. В. Тимофеева-Ресовского, М. Демереца и других было показано, что различные гены мутируют с разной частотой при одной и той же дозе облучения. Даже перемещение гена из одного района хромосомы в другой сопровождается изменением его мутабильности при действии ионизирующих агентов. Это свидетельствует о том, что гены различным образом реагируют на действие мутагена и местоположение ядра в хромосоме. В случае спонтанного мутационного процесса наблюдается та же картина. Однако следует иметь в виду, что спонтанная мутабильность не всегда положительно коррелирует с индуцированной. Линия с высокой спонтанной мутабильностью при действии радиации может показать более низкую частоту мутаций, чем линия с низкой спонтанной мутабильностью.

В настоящее время намечается интересная закономерность корреляции различных генетических эффектов при действии рентгеновых лучей. Если данный генотип линии дрозофилы оказывается более реактивным в отношении частоты возникновения летальных рецессивных мутаций, то таким же образом этот генотип реагирует на облучение в отношении всех других генетических эффектов: доминантных леталей, индуцированного кроссинговера, первичного нерасхождения хромосом в половых клетках и рентгеноморфозов, по-видимому, обусловленных ядерными изменениями в соматических клетках имагинальных дисков.

Открытие зависимости мутагенного эффекта ионизирующих излучений от генотипа раскрывает дополнительные возможности успешной регуляции получения мутаций при действии факторов среды.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: