Таырып. оршаан ортадаы мутагендер.

ЛЕКЦИЯЛАРДЫ ЫСАША МАЗМНЫ

Оршаан ортаны мутагенді жне канцерогендік факторлары» пні бойынша

(“Молекулалы биология жне генетика” кафедрасы, профессор Бигалиев А.Б.)

Таырып. оршаан ортаны экологиялы ауіпті факторлары

Оршаан ортаны тірі организмдерді тымуалау рылымдарына заым тигізе алатын физикалы жне химиялы факторлармен ластану мселесіні ршуіні салдарынан оларды генетикалы серін зерттеуге деген ызыушылы артып отыр. Осы факторларды кпшілігі адамны шаруашылы рекетіні німі болып табылады, кейбірі табиатта кездеседі. Экологиялы ауіпті факторлар экожйедегі сапалы жне санды згерістерге, популяцияларды тіршілікке абілеттілігі мен адаптациясына, жеке дараларды кбеюі, суі, лы мен тірі алуына сер ететін згерістерге келеді. Осыан орай оршаан ортаны антропогенді факторларыны потенциалды ауіптілігін іздеу, зерттеу жне оан талдау жргізу ерекше зектілікке ие болып отыр

Табиатты ластаушыларды ішінде химиялы ластаушылар ерекше ауіптілік туызады. азіргі кезде Chemical Abstract Services мліметтер жинаында кпшілігі мірді трлі сфераларында олданыс тауып жрген жне адам немі пайдаланатын 8 млн. ртрлі химиялы осылыстар туралы млімет жинаталан. Химиялы ластаушыларды барлыы дерлік оршаан ортаны потенциалды ауіпті факторы болып табылады. Олар тіршілікті барлы дегейлеріне жаымсыз сер ете алады – улы, мутагенді жне канцерогенді.

Экологиялы ауіпті факторларды классификациясы.Экологиялы ауіпті факторларды (ЭКФ) 5 негізгі тобын ажыратады:

1.Химиялы экологиялы ауіпті факторлар.Оларды ішінде е ке тараандарыауыр металдар, диоксиндер мен диоксин трізді осылыстар, ДДТ жне баса пестицидтер; нитрит, нитраттар жне нитро­зо­осылыстар; асбест жне баса минералды талшытар; полициклды ароматты кмірсулар.

2. Физикалы экологиялы ауіпті факторлар.Е ке тараандары радиация и радионуклидтер; радио­жиі­ліктер, микротолындар и магниттік рістер; шу, ультраклгін жне температура.

Радиоактивті ластану. оршаан ортаны радиациялы жне радиоактивті ластануыны негізгі кзі болып атом электр станцияларындаы (АЭС) ядролы рылылардаы техногенді авариялар болып табылады. Ортаны радиоактивті ластануыны баса кзі – ядролы сынатар. Ядролы аруды жарылуыны салдарынан жерді ландшафты жне жер бедері згереді. Е ауіптісі ауаны радиоактивті ластануы. лемдік мхитты радиоактивті ластануы да ауіп туызады. Атомды су асты айытары да оршаан ортаны радиоактивті ластануыны кзі борлып келеді.

Радиожиіліктер, микротолындар жне магнит рісі. Электромагниттік спектр рамына электромагниттік ріс (жиілік диапазоны 100 кГц – 300 ГГц), радиожиіліктер (100 кГц – 300 МГц) жне микротолындар (300 МГц-тен 300 ГГц-ке дейін) кіреді. Жиілік облысы келесі диапазона блінеді: жоары жиілік, зын, орташа жне ыса толындар (100 Гц – 30 МГц), ультражоары жиіліктер (ультраыса толындар – 30-300 МГц) жне те жоары жиіліктер (микротолындар – 300 МГц – 300 ГГц). Табии жадайда пайда болан микротолынды жне радиожиіліктік слеленуді арындылы ы тмен жнеол тек атмосфералы электрлікті арасында болады. Жасанды радиожиіліктік жне микротолынды сулелену салыстырмалы трде аланда кейінгікезде пайда болан экологиялы фактор атарын жатады. Оны мні табии сулеленуден бірнеше есе артады.

Шексіз тыбысты сері. Серпімді ортадаы (ауа, су жне т.б.) блшектерді клдене толындар трінде таралатын механикалы тербелісті дыбыс деп атайды. Дыбысты инфрадыбыс (1-16 Гц), орташа (16-20000 Гц) жне жоары (ультрадыбыс) тербелістерін (20000 Гц-тен жоары) ажыратады. Дыбыс кшіні шкаласы дыбысты берілген млшеріні естуді табалдырыына логарифмдік атынасымен есептеледеі жне белмен лшенеді (кп жадайда децибелмен-дБ). Адам лаы еститін дыбыс есту табалдырыы мен ауру туызатын дыбыс аралыы 130 дБ райды. азіргі кезде шумен ластану оршаан ортаны ластануыны зекті мселелеріні біріне айналды. Шуды негізгі кзі – автомобиль клігі, нерксіп орындары. Шуды е жоары млшері ала кшелерінде белгіленген. Австриялы зертеушілерді мліметі бойынша, млшерден арты шу мір затыын 8-12 жаса ысартады

Жарыты сулелі факторлары, ультраклгін. Маызды абиотикалы факторларды бірі – жары режимі. Жары режимі трлі организмдерді мекен етуінде маызды орын алады. Жарыпен ластану табии жары фоныны дегейіні периодты немесе за уаыт бойы жоары болуыны нтижесінде болатын оршаан ортаа деген серді физикалы трі. Ол кп жадайда жасанды жарытану кздерін пайдаланудан болады.

Температура жне жылу факторлары. Тірі организмдерді алыпты тіршілік етуін амтамасыз ететін абиотикалы факторларыны бірі – оршаан ортаны температурасы. Температураны фотосинтез, зат алмасу, озалу белсенділігі, кобеюге деген сері жасы байалады. Отынды жаудан пайда болатын, тікелей масатымен пайдаланылмайтын жне ауа мен суа тсетін жылуды жылумен ластану деп атайды. оршаан орта температурасыны айтарлытай емес жоарылауы жмырталарды жне уылдырыты ерте жетілуіне біра таамны жетіспеушілігіні салдарынан лімні кбеюіне келетіні белгілі. Жылумен ластану экожйені арапайымдалуына жнебиоалуантрлілікті тмендеуіне келеді.

3. Биологиялы ауіпті факторлар. Биологиялы ЭФ кзі болып тірі организмдер мен оларды німдері болып табылады. Биологиялы ластану деп табии экожйеге оны ауымдастыына тн емес тірі организмдерді антропогендік шаруашылыты нтижесінде енгізу жне биогендерді оларды оан дейін кездепеген территория мен/немес акваторияларда таратуды тсінеді.

4. Механикалы ауіпті факторлар. Ластаушыларды бл тріне атты трмысты жне улы алдытарды, сонымен атар арышты “оысты” жатызады. атты, сйы жне гатрізді алдытарды трмысты, ауылшаруашылы, рылысты, ндірістік ттынушылы жне нерксіптік болып блінеді. Бл механикалы факторды экологиялы зардаптарына тек ана оба немесе холера сияты ауруларды туызуа жадай туызумен оса, екіншілік ластаушылара айналу болып табылады. ауіпті улы жне геноулы осылыстар шыуы жне жер асты суларды ластауы ммкін. делмеген алдытар арылы те отырып, су рамында шіріп жатан органикалы осылыстары, трлі бояыштар, детергенттер, ауыр металдар бар улы филь­трат тзеді. Тікелей ішетін су арылы немесе оректік тізбек арылы олар адам организміне тсіп, трлі аурулара келе алады. Механикалы экологиялы ауіпті факторларды таы бір трі – биогазды тзілуі.

5. Кешенді экологиялы ауіпті факторлар. Кешенді экологиялы ауіпті факторлар кпжаты сер етуімен ерекшеленеді. Трлі ластаушылар оршаанортада жекелей емес кешенді трде сер ететіндігі белгілі. Сондытан оларды синергетикалы немесе тіпті аддитивтік асиеттері байалады. Олара мысал: мыдаан клдер мен ормандаы тіршілікті жойан ышыл жабырлар; шлденуге келетін жылыжайлы сер; ультраклгін сулені млшерін кбейтетін жне тіршілікке те ауіпті озон абатыны жаруы.

таырып. оршаан ортадаы мутагендер.

Мутагендер — тірі организмні тым уалау асиеттерін (генотип) згертетін физикалы жне химиялы факторлар. Мутагендер физикалы (рентген жне гамма-сулелер, радионуклидтер, протондар, нейтрондар т.б.), физико-химиялы (асбест), химиялы (пестицидтер, минералды тыайтыштар, ауыр металдар), биологиялы (кейбір вирустар мен бактериялар). зіні тарихы нтижесінде адамзат генетикалы салдары бар аурулардан крініс табатын генетикалы жк жинатады. азіргі жне келешек адамдарды рпатарыны денсаулыы ткен адамзатты жинатаан генетикалы жгіне байланысты.

азіргі кезде 2 мыа жуы геномны локустарыны тек бір блігін амтитын генетикалы дефектілер белгілі. Бір рпата 1 гендік мутациядан (геномда) арты пайда болмайды деп саналса, оларды жиілігі (рпа бойы бір локус шін) жалпы аланда аз жне популяцияа айтарлытай заым келтірмейді. Сонымен оса, мутацияларды орташа аланда трттен бірі табии радиация салдарынан болады. Организмде кішігірім биохимиялы аномалия туызатын гендік мутациялар жиірек болады. оршаан ортаны мутагендермен ластануыны гендік зардабы жаадан пайда болан мутациялар эволюциялы трыдан “делмеген”, сондытан кез-келген организмні тіршілік абілетіне кері сер етеді. Егер жыныс клеткаларыны заымдалуы мутантты гендері бар организмдер санын арттырса, соматикалы клеткаларды мутациялары ісік ауруына шалдыан клеткаларды санын арттырады. Адам популяциясыны сіп отыран биосфераны мутагенді фак­тор­лармен ластануына адаптациясы ммкін емес. Ірі хромосомалы бзылулара араанда, рпа бойы жинаталуа абілеті бар нктелік мутациялар популяцияда иындыпен табылады. Осындай мутацияларды табу келешек рпатаы генетикалы жкті айындалуына жауапты боландытан маызды болып табылады. Е алдымен трлі ластаушыларды сезімтал биологиялы тест-жйелерде баалау ажет, егер оларды адама деген зардабы длелденсе, олара арсы крес шараларын ола алу ажет.

Скринигтеу міндеттері алыптасуда – ластаушы мутагендерді табу жне оларды оршаан ортаа тсуін адаалайтын за алыптастыру шін себу. Осылайша, ластануды генетикалы зардаптарыны екі мін­деті бар: ортаны трлі факторларын мутагендік асиетке зерттеу жне популяцияа мониторинг жасау.

Хромосоманы бірттастыыны саталуы оларды алыпты ызмет етуіні негізі болып табылады. ДНК рылымындаы кезкелген згерістер ате транскрипцияа келуі ммкін. Ал оны зілуі клетканы ліміне келуі ммкін. Трлі сырты орта серлері ртрлі хромосомды бзылулара келуі ммкін. Хромосомалы бзылулар кптрлі болуы ммкін: нуклеотидтік згерістерден ірі рылымды згерістерге дейін.

Радиациялы мутагенез.Хромосомалы бзылулара келетінсерлерді ішінде бірінші орында радиация (рентген сулелері, -сулелер, ультраклгін сулелер). Алайда олар химиялы осылыстарды серінен де жоары жиілікпен тзіледі.

Химиялы мутагенез. Химиялы мутагенез салыстырмалы трде улы емес заттарды мутацияларды тудыра алатыны белгіліболан со ХХ асырды 60 жж бастап зерттеушілерді кілін аударта бастады. Улы емес жне онша улы емес осылыстарды мутагендік асиеттері кешігіп, яни генетикалы бзылулар тзілген со крінетіндігі белгілі болды. оршаан ортаны ластаушыларды ішінде ауылшаруышылыында ке тараланпестицидтер жатады. Кптеген зерттеулер адамны олданып жрген пестицидтеріні кбісі улы, тератогенді жне мутагенді сері, химиялы жне биологиялы ыдырауа траты екендігін крсетті. Тірі орга­низмдерге полициклді ароматты кмірсулар (ПАК) да ауіпті екендігін крсетті. Шикі мнайда олар кп млшерде кездесетіндіктен, шикі мнайды ндіру мен тасымалдау кезінде оршаан ортаны ластануы зекті мселе. Кптеген организмдер ПАК аккумуляциялай алатындытан, олармен таам німдеріні ластануы бден ммкін. Таам німдері арылы олар адам организміне тсуі ммкін. Кейбір зерттеушілер ПАК-ты кацероген­дік жне мутагендік серін крсеткен. О-ны ке тараан ластаушыларына ауыр металдар жатады. нерксіпті баса алдытарына араанда ауыр металдармен ластану е ке тараан ластаушы зат болып табылады. О-ны ластаушыларды ішінде азотосылыстары да аса ауіпті: азот тотытары, нитраттар, нитриттер, нитрозаминдер. Оларды мутагендік, канцерогендік асиеттері трлі тест-жйелердекрсетілген. оршаан ортада ке тараан ластаушыларды бірі-азот ышылыны тзы (нитраттар). Олар биохимиялы реакцияларды серінен нитриттерге айналады, екіншілік аминдермен серлесе отырып, нитрозаминдер береді. Соы кездері оршаан ортаны арыш отынымен ластануы орын алуда.

Биологиялы табиаты бар мутагендер. Физикалы жне химиялы мутагендерден баса О-да био­логиялы мутагендер де кездеседі. Вирустарды клетканы жтыран кезінде гендер мен хромосомалара сері брыннан бері белгілі боланымен де мутагендерді ішінде бл тр е аз зерттелген. Хромосомалы аберрацияларды вирустар, мысалы, желік, ызылша, эпидемиялы паротит туызатын вирустар туызуы ммкін.