Vypracovane-otazky-ke-zkousce

96. MUTAGENNÍ A TERATOGENNÍ FAKTORY ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ

MUTAGENY

• = faktory schopné vyvolávat mutace

1. Fyzikální

   • mutageny: elektromagnetické záření o kratší vlnové délce a větší energii než má viditelné záření

   • zvýšená teplota organismu

   • ionizující záření (X-záření, gama záření, kosmické záření)

   • Ionizující záření  má vysokou energii a prochází tkáněmi  při průchodu tkáněmi dochází ke kolizím s atomy a uvolňování jejich elektronů  podél stopy paprsku vznikají volné radikály a ionty (H+, OH¯ ), které mohou reagovat s dalšími molekulami buněčné struktury, včetně DNA

     • zářením mohou být zasaženy i atomy DNA  ionizujíc záření vyvolá zejm. oxidaci bazí a porušuje vazbu pentosa-fosfát v řetězci DNA; mutagenní efekt ozáření závisí na množství vzniklých iontů

     • absorbovaná dávka záření  v jednotkách gray [Gy = J/kg]  mutagenní efekt závisí na dávce, době expozice, fázi buněčného cyklu a na kvalitě reparačních mechanismů

     • vyvolá především chromosomální zlomy a následně chromosomální přestavby; event. genové mutace

     • pro záření neexistuje prahová dávka, a i jednotlivá kvanta mohou vyvolat mutaci

     • velikost dávky záření, která zdvojnásobuje četnost mutací u člověka, je důležitá v genetice pro predikci rizika – především v etiologii neoplazií

   • Ultrafialové (UV) záření  má podstatně menší energii než záření ionizující, ale i UV záření je schopné zvýšit energii elektronu zasaženého atomu (excitace)

     • UV záření je absorbováno mnoha organickými molekulami, zejm. puriny a pyrimidiny

     • UV záření je silným mutagenem pro jednobuněčné organismy; u mnohobuněčných poškozuje jen jejich povrchové buňky  u člověka může vyvolat neoplazie kůže (karcinomy, melanomy)

     • riziko UV záření se nyní zvyšuje se snižováním obsahu ozónu v atmosféře

     • UV záření způsobuje mutace především vytvářením hydrátů purinů a dimerů pyrimidinů  mutace thyminu způsobují mutace dvěma způsoby: a) ruší strukturu dvoušroubovice DNA a znemožňuje postup DNA polymerasy po templátu a tím přeruší replikaci DNA

b) při jejich reparaci může dojít k chybnému zařazení bazí

• opakované přerušení replikace dimery thyminu bez opravy vzniklé mezery v nově syntetizovaných řetězcích způsobí zlom chromosomu; další projevy jsou způsobeny substitucemi a delecemi bazí

1. Chemomutageny

   • chemické látky s mutagenním účinkem  potravinářská barviva akridinové povahy, produkty kouření (cyklické uhlovodíky), složky spalin a výfukových plynů, složky umělých hmot (PCB-polychlorované bifenyly)

   • podle mechanismu působení chemomutagenů  a) látky vyvolávající mutace jen v průběhu replikace  analogy bazí a akridinová barviva

b) látky mutagenní při působení i na nereplikující se DNA  látky způsobující alkylaci, deaminaci a hydroxylaci bazí