Мутагендер — тірі организмнің тұқым қуалау қасиеттерін (генотип) өзгертетін физикалық және химиялық факторлар. Мутагендер физикалық (рентген және гамма-сәулелер, радионуклидтер, протондар, нейтрондар т.б.), физико-химиялық (асбест), химиялық (пестицидтер, минералдық тыңайтқыштар, ауыр металдар), биологиялық (кейбір вирустар мен бактериялар). Өзінің тарихы нәтижесінде адамзат генетикалық салдары бар аурулардан көрініс табатын генетикалық жүк жинақтады. Қазіргі және келешек адамдардың ұрпақтарының денсаулығы өткен адамзаттың жинақтаған генетикалық жүгіне байланысты.
Скринигтеу міндеттері қалыптасуда – ластаушы мутагендерді табу және олардың қоршаған ортаға түсуін қадағалайтын заң қалыптастыру үшін себу. Осылайша, ластанудың генетикалық зардаптарының екі міндеті бар: ортаның түрлі факторларын мутагендік қасиетке зерттеу және популяцияға мониторинг жасау.
Хромосоманың біртұтастығының сақталуы олардың қалыпты қызмет етуінің негізі болып табылады. ДНК құрылымындағы кезкелген өзгерістер қате транскрипцияға әкелуі мүмкін. Ал оның үзілуі клетканың өліміне әкелуі мүмкін. Түрлі сыртқы орта әсерлері әртүрлі хромосомдық бұзылуларға әкелуі мүмкін. Хромосомалық бұзылулар көптұрлі болуы мүмкін: нуклеотидтік өзгерістерден ірі құрылымдық өзгерістерге дейін.
Радиациялық мутагенез. Хромосомалық бұзылуларға әкелетінәсерлердің ішінде бірінші орында радиация (рентген сәулелері, γ-сәулелер, ультракүлгін сәулелер). Алайда олар химиялық қосылыстардың әсерінен де жоғары жиілікпен түзіледі.
Химиялық мутагенез. Химиялық мутагенез салыстырмалы түрде улы емес заттардың мутацияларды тудыра алатыны белгілі болған соң ХХ ғасырдың 60 жж бастап зерттеушілердің көңілін аударта бастады. Улы емес және онша улы емес қосылыстардың мутагендік қасиеттері кешігіп, яғни генетикалық бұзылулар түзілген соң көрінетіндігі белгілі болды. Қоршаған ортаны ластаушылардың ішінде ауылшаруышылығында кең таралған пестицидтер жатады. Көптеген зерттеулер адамның қолданып жүрген пестицидтерінің көбісі улы, тератогенді және мутагенді әсері, химиялық және биологиялық ыдырауға тұрақты екендігін көрсетті.
Биологиялық табиғаты бар мутагендер. Физикалық және химиялық мутагендерден басқа ҚО-да биологиялық мутагендер де кездеседі. Вирустардың клетканы жұқтырған кезінде гендер мен хромосомаларға әсері бұрыннан бері белгілі болғанымен де мутагендердің ішінде бұл түр ең аз зерттелген. Хромосомалық аберрацияларды вирустар, мысалы, желік, қызылша, эпидемиялық паротит туғызатын вирустар туғызуы мүмкін.
51.Химиялық мутагендерді классификациялап, талқылаңыз. Химиялық мутагендерді екі класқа бөлуге бо л ады: тежелген және тежелмен әрекеттері бар мутагендер. Тежелген әрекетті мутагендер класы, бұл мутагендердің G(фазасындағы хромосомаларға әрекет етпеуімен сипатталады. Сонымен қатар барлық қайта құрылулар хроматидті болады, яғни мутациялардың пайда болуы жасушалық циклдың S-фазасында өтеді. Тежелмеген әрекетті мутагендер класы хромосомалардың қайта құрылуын циклдың барлық фазаларында тудырады және мутациялардың бекітілуі сол фазаның аймағында өтеді. Химиялық мутагендер ажырамауға, хромосомалық үзілулерге және нүктелік мутацияларға әкеп соғатын митоздың бұзылыстарын тудыруы мүмкін. Ажырамаудың нақты механизмдері жайлы міліметтер аз, өйткені бұл құбылыстар хромосомалық деңгейде өтеді. Олардың арасында ДНҚ малекуласына химиялық заттардың әсер етуі анағұрлым ақпаратты болып табылады. Кейбір нүктелік мутацияларды малекулярлық механизмдер деңгейінде түсіруге болады, бұл механизмдер хромосомалық бұзылыстардың индукциялануы кезінде маңызды рөл атқарады.
52. Мутагендік факторлар әсерінің механизмдерін молекулалық, клеткалық және ағза деңгейінде зерттеу ерекшеліктерін талдаңыз. Мутагенді факторлар. Мутагенді факторлар немесе мутагендер - мутация санын арттыратын химиялық немесе физикалық әсер. Мысалы, электромагнитті сәуле шығарудың кейбір түрлері физикалық мутаген болатыны бүгінгі күні нақты белгілі. Ультра күлгін, рентген, сондай-ақ радиоактивті сәуле шығарудың барлығы да мәлім. Бұдан басқа мутагенді әсер туғызатын химиялық заттар да, мысалы, азотты кышқыл бар. Қазіргі кезде қоршаған ортаның ластану деңгейінің артуына байланысты адамда және ғаламшарымыздағы өзге ағзада мутагенездің (әсіресе ауру тудыратын ұсақ ағзалардың) кездейсоқ жағдайларға ұшырату қаупі туралы сөз өріс алуда. Тұтастай алғанда мутацияның рөлі өте зор. Ағзаға негативті әсер етуші мутациялардың орасан жиі (шамамен 10 000 есе) кездесетініне қарамастан, олардың тірі ағзалардың жаңа сапалары мен қасиеттерінің пайда болуына бірден-бір қайнар көз екенін атап айтқан жөн. Тірі жүйелер эволюциясының мутациялық үдеріссіз жүзеге асуы мүмкін емес. Бір кезде пайда болған тіршіліктің өзгермей қалуы мүмкін емес. Сондай-ақ тіпті егер мұндай ағзалар өзгеретін қоршаған ортада сақталып қалған күннің өзінде де олар өз көшірмесін ғана ұрпаққа қалдыратын жаңа формаларды ешқашан бере алмас еді. Сондықтан тұқым қуалау ақпаратының берілуі айтарлықтай дәлме-дәл болуы қажет, тіпті болмашы мүмкіндікте өзгеріс болуы тиіс. Тіршілік мутациялары арқасында жер бетіндегі өздерің көріп жүрген әр алуан ағзалар өмір сүруде. Мутагендер физикалық және химиялық факторлар. Олардың әсерінен организмде пайда болатын мутациялар саны табиғи мутациялар санынан көп жоғарылайды. Физикалық мутагендерге иондайтын сәулелердің барлық түрлері, УК-сәулесі, жоғары және төмен температура жатады. Химиялық мутагендерге көптеген алкилдейтін заттар, азот негіздері, кейбір биополимерлер (нуклеин қышқылдары), алкалоидтар т.б. жатады. Мутациялар санын жүздеген есе кобейте алатын мутагендерді
супермутагендер деп атайды. Көбіне мутагендердің канцерогендік және тератогендік қасиеттері болады. Мутагендер - мутациялық процестің отуіне әсер ететін заттар. Мутагендерге әсер етуші сыртқы әсерлер физикалық, химиялық және биологиялық (вирустар) факторлар тірі организмдерге әсер етіп мутация жиілігін (әжептәуір жоғарылатады) және спонтандық мутация деңгейін жоғарылатады.
Сонымен, физикалық мутагендерге иондық сәулелердің барлық түрлері (гамма және рентген сәулесі, протон, нейтрон, т.б.) ультракүлгін сәулелер, жоғарғы және төменгі температуралар жатады. Химиялық мутагендер - көптеген алкилдеуші қосылыстар, нуклеин қышқылдарының азотты туындылары, алколоидтар және басқалар. Мутация жиілігін жүз есе ұлғайтушы мутагендер - супермутагендер деп аталады. Оларға - нитрозоалкилмочевина, N-нитрозоалкиламин, N-нитрозоалкиламид, диалкилсульфат, этиленимин және басқада туындылар жатады. Химиялық мутагенез бойынша ұсақ сүтқоректілерде жүргізілген көптеген зерттеулер, әсер күшінің қатаң мөлшерленуімен зертханалық жүйелерде орындалған, яғни мәселе әсер ету мерзімінің ұзақтылығында және әсер ететін заттардың анық концентрацияларында. Дегенмен, осындай жолмен алынған деректерді табиғи популяцияларға қолдану қиын, мысалы ерекше қарқынды мұнайгаз өндіруші өнеркәсіптердің аймағында бүл популяциялар бір уақытта мутагендік факторлардың кешеніне әсер етедіде, олар өзара әсерлесіп, бір-бірінің әсерін әлсіретуі немесе күшейтуі мүмкін. Осыдан ластаушылардың мутагендік қауіптілік зерттеулерін ұсақ сүтқоректілерде өткізу қажеттілігі айдан анық.
Сімдіктердің жаңа сорттарын немесе малдың жаңа тұқымдарын алудағы экогенетиканың әдістерін пайдалану жолдарын жазып көрсетіңіз.
Қазіргі кездегі генетиканың дамуы тұқымқуалаушылық пен өзгергіштік туралы ілімнің барлық салаларында зерттеу жұмыстары молекулалық деңгейде жүргізілетіндігімен ерекшеленеді. Мысалы, генді организмнен тыс қолдан синтездеу, дене клеткаларын будандастыру, генетикалық материалдың алмасуы (рекомбинация), геннің қайта қалпына келуі (репарация), биополимерлерді қолдан синтездеу, гендік инженерия сияқты проблемаларды зерттеу кеңінен таралып отыр. Генетика мен селекцияның дамуына Қазақстан ғалымдарының да қосқан үлесі ерекше. Алшақ будандастыру, мутагенез, полиплоидия, гетерозис, т.б. мәселелерді қамтитын генетикалық зерттеулер жүргізілуде. Дәнді және техникалық дақылдарды түрішілік және түраралық будандастырудың нәтижесінде бидайдың, арпаның, көк сағыздың, жүгері мен қант қызылшасының жоғары өнімді будандары мен сорттарын алуда К. Мыңбаев, А. Ғаббасов, Ғ. Бияшев, Н.Л. Удольская және т.б. еңбектері зор. М.Х. Шығаева мен Н.Б. Ах- матуллина микроорганизмдер генетикасының дамуына айтарлықтай үлес қосты. Н.С. Бутарин, Ә.Е. Есенжолов, А.Ы. Жандеркин алшақ будандастыру әдісімен қойдың архаромеринос тұқымын алды. М.А. Ермеков, Ә.Е. Еламанов, В.А. Бальмонт, Ф.М. Мухамедгалиев т.б. қазақтың биязы жүн қойларын, қазақтың ақбас сиырын, Алатау сиырын және Қостанай жылқысын көптеген асыл тұқымдарды шығарды. Қазақстанда тұңғыш рет М.А. Айтхожиннің басқаруымен молекулалық биология және ген инженериясы саласында көптеген зерттеулер жүргізіліп, ғылымға айтар лықтай жаңалықтар қосылды. Соңғы жылдары елімізде генетиканың аса маңызды салалары: молекулалық генетика, экологиялық генетика және радиациялық генетика бойынша ғылыми зерттеу жұмыстары жүргізілуде.
