Оқыту әдісі: Тақырыппен таныстыру (презентация), плакаттар жинағы, мультимедиялық құрылғы бейнемагнитофон, CD, DVD дискілер.
Материалды – техникалық жабдықталуы: Плакаттар жинағы, тесттік жұмыстар.
а)техникалық құралдар: Микроскоп, мультимедиялық құрылғы бейнемагнитофон, CD, DVD дискілер.
ә) көрнекі және дидактикалық құралдар: Плакаттар жинағы, слайдтар.
б) оқыту орны : 413, 427 б, 428 бөлме.
Әдебиеттер:
Негізгі әдебиеттер:
1.С.А.Әбилаев «Молекулалық биология және генетика» - Оқулық.Шымкент – «АСҚАРАЛЫ» баспасы,2008ж.
1.Медицинская биология и генетика / Под. Редакцией Куандыкова Е.У. – Алматы,2004
2. Мушкамбаров Н.Н.Кузнецов С.Н.Молекулярная биология.Учебное пособие для студентов медицинских вузов – Москва: Наука,2003,544с.
3. Ньюссбаум Р.И.др.Медицинская генетика: учебное пособие / пер.с англ.под.ред.Бочкова Н.П – М.,2010. – 624с.
4. Притчарт Д.Дж., Корф Б.Р.Наглядная медицинская генетика / пер.с англ.под.ред.Бочкова Н.П. – М.,2009 – 200с.
Қосымша әдебиеттер:
1.Введение в молекулярную медицину / под.ред.Пальцева М.А. – М.,Медицина,2004
2. Генетика. Учебник / под.ред.академика РАМН Иванова В.И. – М., ИКЦ «Академкнига»,2006 .
3.Гинтер Е.К.Медицинская генетика – М.,Медицина,2003.
4. Казымбет П.К., Мироедова Э.П.Биология.Учебное пособие – Астана,2006,2007.
5. Медицинская паразитология.Учебное пособие.Барышников Е.Н. – М., ВААДОС – пресс,2005.
6. Пехов А.П.Биология и общая генетика. Учебник – СПб,2006.
7. Фаллер Д.М., Шилдс Д. Молекулярная биология клетки. Руководство для врачей. Пер с англ. – М.: БИНОМ – Пресс,2003.
Ұйымдастыру кезеңі: 7 мин (15 %)
-
Оқушылардың сабаққа қатысуын тексеру
Жаңа сабақ түсіндіру 90 мин (30%)
-
Тақырыпты жоспарымен таныстыру
-
Түсіндірілетін материалдық негізділігімен жеткізілуінің ғылымилығы
-
Жаңа сабақты сапалы игеру үшін түрлі оқу әдістерін қолдану.
Гомеостаз дегеніміз үнемі өзгеріп тұратын (құбылмалы) қоршаған орта жағдайларында ағзаның ішкі ортасының тепе-теңдігін сақтап тұру қасиеті болып табылады. Ол реакция нормасына негізделеді. Реакция нормасы дегеніміз –ағзаның орта факторларының әсерлеріне қайтаратын кері жауап реакцияларының шегі.Ағзаның жеке дамуы барысында ақуыз және РНҚ биосинтезі арқылы жүзеге асатын тұқым қуалаушылық ақпарат қатып қалған (өзгермейтін) ағза белгілері мен қасиеттерінің дамуына алып келмей, құбылмалы орта жағдайларында біршама өзгеретін белгілердің дамуын қамтамасыз етеді. Белгілердің өзгеру шегі, яғни оның төменгі және жоғарғы деңгейлері әр бір ағзада ерекше болады. Яғни, реакция нормасы тұқым қуалаушылыққа тәуелді болады және онтогенез барысында біртұтас фенотиптің бір элементі ретінде қалыптасадыГенетика тұрғысынан қарастыратын болсақ гомеостаз-тұқым қуалаушылық арқылы анықталатын фенотип компоненті болып табылады.Орта факторларымен тұқым қуалаушылық арқылы анықталатын ағзаның реакция нормаларының әрекеттесулері нәтижесінде адамның тіршілік статусының әртүрлі күйлері қалыптасады: дененің сау болуы не аурудың дамуы.
Реакция нормасы негізінде ішкі ортаның барлық компонентінің гомеостазы сақталған кезде ағзаның дені сау болады (57А-сурет). Гомеостаздың бір компонентінің бұзылуы (дисгомеостаз) аурудың дамуына алып келеді. Дисгомеостаз себептері болып орта факторларының әсерлерінің күшеюі не ағзаның туа біткен реакция нормасының мүмкіншілігінің шектелуі саналады.Ағза гомеостазының бірнеше компоненттері белгілі: нерв жүйесі гомеостазы; эндокриндік гомеостаз; биохимиялық гомеостаз; физикалық-химиялық гомеостаз; құрылымдық гомеостаз; иммунологиялық гомеостаз; генетикалық гомеостаз т.б.
Генетикалық гомеостаз
Генетикалық гомеостаз- генетикалық (тұқым қуалаушылық) аппараттың-ДНҚ молекуласының, хромосомалардың, геномның тұрақтылығы болып табылады.Тірі ағзалардың негізгі белгілерінің бірі-тұқым қуалаушылық. Оның екі түрлі қасиеті белгілі:
1) тұқым қуалаушылықтың консервативтігі (тұрақтылығы), яғни түр ағзаларының негізгі белгілері мен қасиеттерінің ұрпақтан ұрпаққа өзгеріссіз беріліп отырылуы. Осының арқасында мыңдаған-миллиондаған жылдар бойына түрлердің, тіршіліктің тұрақтылығы, біртұтастығы қалыптасады. Мысалы: кез келген түрлердің жер бетінде мыңдаған-миллиондаған жылдар бойында тіршілік етуі; қойлардан үнемі қозының, түйеден ботаның, биеден құлынның, иттен күшіктің туылуы т.с.с., егер көктемде бидай сепсек күзде міндетті түрде бидай жинаймыз, күріш ексек күріш, жүгері ексек жүгері, қауын ексек қауын жинаймыз. Бұлардың бәрі жалпы алғанда генетикалық гомеостаздың сақталу нәтижесі болып табылады.
2) тұқым қуалаушылықтың өзгергіштігі, яғни ұрпақтар жалғасында әртүрлі себептердің салдарынан ағзалардың белгілері мен қасиеттері азды-көпті өзгеріске ұшырауы. Бұған да мыңдаған мысал келтіруге болады.Тұқым қуалаушылықтың өзгеруінің себептері-генетикалық гомеостаздың азды-көпті бұзылулары болып табылады. Егер тұқым қуалаушылық материалы-ДНҚ молекуласының өзгерулері немесе бұзылыстары тіршілікке айтарлықтай зиян келтірмей, реакция нормасы деңгейінде болатын болса онда мұны-полиморфизм (poly-көп; morpha-форма), көптүрлілік деп атаймыз.
Полиморфизм–популяциядағы орташа жиілігі 1-2% -дан артық болатын ДНҚ молекуласының кез келген өзгерулері болып табылады. Полиморфизм арқасында тіршілік, түрлер, адамдар сан алуан түрлі болып келеді. Мутациялардың жіктелуі:
-гендік мутациялар-ДНҚ молекуласының бір учаскесінде (ген) нуклеотидтер бірізділігінің өзгеруі (делеция, дупликация, миссенс, нонсенс, транскрипциялану рамкасының жылжуы, генетикалық импринтинг);
-хромосомалық мутациялар-хромосомалардың құрылымының өзгерулері (делециялар, дупликациялар, инверсиялар, транслокациялар, робертсондық қайта құрылымдар, бір ата-аналық дисомиялар, изохромосомалар);
-геномдық мутациялар-хромосома санының өзгеруі (анеуплоидия, полиплоидия); Гендік мутациялар деп –жай көзге көрінбейтін, тіпті микроскоп арқылы да көруге болмайтын ДНҚ молекуласының бір учаскесінде (ген) болатын өзгерістерді айтамыз. Адамдарда гендік мутациялардың бірнеше түрлері сипатталған:
-динамикалық мутациялар-қайталанатын үш нуклеотидтер экспансиясы;
-мажорлық мутациялар-кейбір популяцияларда жиі кездесетін мутациялар;
-миссенс мутациялар-кодонның өзгеруіне алып келетін мутациялар;
-бейтарап (үнсіз) мутациялар-фенотипті өзгертпейтін мутациялар;
нонсенс мутациялар-мағыналы кодонның мағынасыз - стоп кодонға (кодон терминаторға) өзгеруіне алып келетін мутациялар;
-нольдік мутациялар-қызметтік маңызы бар ақуыздың синтезделуін болдырмайтын мутациялар;
-реттеуші мутациялар-геннің реттеуші бірізділіктерінің (промотор, оператор, энхансерлер т.б.) өзгеруіне, тиесілі геннің экспрессиясының бұзылуына алып келетін мутациялар;
-транскрипциялану рамкасының жылжуы типті мутациялар-ген транскрипциясының рамкасының жылжуына, яғни кодтаушы триплеттердің қалыпты оқылуының бұзылуына алып келетін мутациялар;
-нүктелі мутациялар-бір немесе екі көршілес нуклеотидтердің өзгеруі;
-сплайсингтің бұзылуы-интрондардың дәл кесілмеуі нәтижесінде пайда болатын мутациялар. Интрондардың бас жағында ГУ нуклеотидтері, ал аяқ жағында АГ нуклеотидтері орналасқан. Осы бірізділіктерді танып дәл кесетін ерекше РНҚ-лар-кіші (шағын) ядролық РНҚ-лардың болмауы не мутациялануы нәтижесінде ген ақпараты өзгереді. Осы аталған мутациялардың қай-қайсысы-да ген ақпаратын бұзады және бірнеше патологиялық жағдайларға алып келеді: 1) ақуыз мүлдем синтезделмейді; 2) өзгерген (бұзылған) полипептид тізбегі синтезделінеді; 3) полипептид тізбегі жеткіліксіз (аз) мөлшерде синтезделінеді; 4) полипептид тізбегі өте көп мөлшерде синтезделінеді. Сонымен қатар, ген мутациясының патогендік әсері ретінде ақуыз молекуласының қызметінің бұзылуларын-да атауға болады; 1)транскрипция не трансляция үдерістерінің бастырмалануы (ингибиторлық әрекет) не олардың құрылысының және қасиеттерінің өзгерулері нәтижесінде ақуыз қызметінің жойылуы; 2) ақуыздың жаңа қызметтерінің пайда болуы-мутантты ақуыздарда кейде қалыпты қызметімен бірге жаңа-цитотоксикалық (улау) қасиеттері де қалыптасуы мүмкін, бұл жасушалардың өліп қалуына алып келеді; 3) Ген дозасының өзгеруі (делециялар не дупликациялар) ақуыз молекуласының кеңістіктегі үш өлшемді құрылымының бұзылуына алып келуі мүмкін. Гендік мутациялардың бәрі дерлік клиникалық тұрғыдан түрліше болып келетін тұқым қуалайтын аурулардың, гендік аурулардың (муковисцидоз, гемофилия, фенилкетонурия, нейрофиброматоз, т.б.) дамуына алып келеді. Гендік аурулардың жалпы саны 4500-5000 ға дейін жетеді. Қазіргі таңда гендік аурулардың дамуына алып келетін 1500-2000–дей гендік мутациялар анықталған. Гендік мутациялардың патологиялық әсерлері молекулалық, жасушалық, ұлпалық және ағзалық деңгейлерде байқалады. Гендік аурулардың дамуының негізгі және жалпы заңдылықтары мынадай тізбектерден тұрады: мутантты алелль→патологиялық алғашқы өнім (полипептид тізбегінің сандық және сапалық өзгеруі)→биохимиялық үдерістер тізбесі→жасушалар→мүшелер→ағза. Мутантты алелльдің келесі патологиялық әсері-алғашқы өнімнің мүлдем синтезделмеуі. Бұл жағдайда қалыпты биохимиялық гомеостаздың бір сатысы бұзылады, осының нәтижесінде улы заттардың бастамалары көптеп жинақталады. Мысал ретінде фенилаланин және тирозин аминқышқылдарының алмасуының бұзылуларын келтіруге болады. Фенилкетонурия ауруы кезінде фенилаланин аминқышқылының тирозинге айналуын катализдейтін фенилаланингидроксилаза ферменті болмағандықтан қанда фенилаланин және оның аралық өнімі-фенилпирожүзім қышқылы көптеп жинақталады. Ал, тирозин аминқышқылының алмасуының бұзылуы мелониннің (альбинизм) және тироксиннің түзілуін бұзады.
Хромосомалық мутацияларға олардың құрамында пайда болатын өзгерістерді жатқызады. Хромосомалық мутацияларды-хромосомаішілік және хромосомааралық деп 2 топқа бөледі. Хромосомалық мутацияларға-делеция, дупликация, инверсиялар жатады, ал хромосомааралық мутацияларға-транслокация, робертсондық қайтақұрылымдарды жатқызады. Делеция-дегеніміз хромосоманың бір учаскесінің түсіп қалуы.
Дупликациялар-хромосоманың бір учаскесінің екі рет қайталануы (екі еселенуі) болып табылады. Делекциялар хромосомадағы гендер санының азаюына алып келсе, дупликациялар-керісінше гендер санының көбеюіне алып келеді. Қалай болғанда да бұл өзгерістердің екеуі де ағзаның тарихы қалыптасқан гендер балансын бұзады, ал бұл кей жағдайларда, тіршілікті болдырмайды (өлуге алып келеді), не түрліше патологияларға алып келеді.
Транслокациялар-гомологтық емес хромосомалардың учаскелерімен алмасуы, оның екі түрі белгілі: 1) реципрокты транслокация және реципрокты емес транслокация. Реципрокты транслокация–гомологтық емес хромосомалардың өзара учаскелерімен алмасуы, ал реципрокты емес транслокация –хромосомалардың бір жақты учаскелерімен алмасуы, яғни бір хромосоманың учаскесінің екінші хромосомаға жалғануы. Егер реципрокты транслокация кезінде алмасатын учаскелер жойылмаса онда оны балансты транслокация деп атайды. Балансты транслокация, инверсия сияқты, патологиялық әсер етпеуі мүмкін, бірақ күрделі кроссинговер және гаметогенез кезіндегі хромосома санының редукциялануы нәтижесінде балансты транслокацияға ие ағзаларда балансты емес гаметалар, яғни нуллисомиялы не дисомиялы гаметалар түзілуі мүмкін.
Инверсиялар-хромосоманың бір учаскесінің 1800-айналып қайта орналасуы. Оның екі түрі белгілі: перицентрикалық инверсия және парацентрикалық инверсия. Перицентрикалық инверсия-хромосоманың екі иінін қамтып, центромера арқылы жүреді. Парацентрикалық инверсия–центромераға тиіспей, хромосоманың бір иінінде жүреді. Робертсондық қайта құрылымдар-екі акроцентрикалық хромосомалардың ұзын иіндерінің транслокациясы (өзара қосылуы) нәтижесінде бір метацентрикалық не субметацентрикалық хромосоманың түзілуі-центрикалық қосылу. Мұндай ағзаларда патологиялық әсерлер байқалмайды. Себебі екі акроцентрикалық хромосомалардың қысқа иіндерінің жойылуы, яғни сол жерлердегі гендердің жойылуы, қалған 8 акроцентрикалық хромосомалардың қысқа иіндеріндегі гендердің экспрессиялануы нәтижесінде компенсациялануы (орны толтырылады) мүмкін.
Оқушылардың өтілген тақырып бойынша білімін тексеру.
Бақылау сұрақтары (кері байланыс) 18 мин (10%)
-
Оқущылардың білімін жан жақты тексеру
-
Сұрақтарды дұрыс және мазмұнды құрастыруға мән беру
Жаңа тақырыпты бекіту 14 мин (10%)
Сабақты қорытындылау 3 мин (2%)
Оқушылардың білім деңгейін бағалау. Келесі сабақтың тақырыбын хабарлау
Үйге тапсырма беру 3 мин (2%)
Мутагенез. Мутагенді факторлар. Жасушаның мутацияға қарсы тосқауылдық әрекеті.
13.Сабақтың тақырыбы: Мутагенез. Мутагенді факторлар. Жасушаның мутацияға қарсы тосқауылдық әрекеті.
Сағат саны: 135 мин ( 100%)
Сабақ түрі: Теория – тақырып таныстыру сабақ
Сабақтың мақсаты:
Оқыту: Оқушыларға мутагенез туралы ұғымды, мутагенді факторларын, жасушаның мутацияға қарсы тосқауылдық әрекетін оқыту.
тәрбиелік: білімділікке, тазалыққа, еңбек сүйгіштікке тәрбиелеу.
дамыту: жаңа қосымша инновациялық ақпараттармен хабардар етіп түрлі оқу әдістерін қолдану.
Оқыту әдісі: Тақырыппен таныстыру (презентация), плакаттар жинағы, мультимедиялық құрылғы бейнемагнитофон, CD, DVD дискілер.
Материалды – техникалық жабдықталуы: Плакаттар жинағы, тесттік жұмыстар.
а)техникалық құралдар: Микроскоп, мультимедиялық құрылғы бейнемагнитофон, CD, DVD дискілер.
ә) көрнекі және дидактикалық құралдар: Плакаттар жинағы, слайдтар.
б) оқыту орны : 413, 427 б, 428 бөлме.
Әдебиеттер:
Негізгі әдебиеттер:
1.С.А.Әбилаев «Молекулалық биология және генетика» - Оқулық.Шымкент – «АСҚАРАЛЫ» баспасы,2008ж.
1.Медицинская биология и генетика / Под. Редакцией Куандыкова Е.У. – Алматы,2004
2. Мушкамбаров Н.Н.Кузнецов С.Н. Молекулярная биология.Учебное пособие для студентов медицинских вузов – Москва: Наука,2003,544с.
3. Ньюссбаум Р.И.др.Медицинская генетика: учебное пособие / пер.с англ.под.ред.Бочкова Н.П – М.,2010 – 624с.
4. Притчарт Д.Дж., Корф Б.Р.Наглядная медицинская генетика / пер.с англ.под.ред.Бочкова Н.П. – М.,2009 – 200с.
Қосымша әдебиеттер:
1.Введение в молекулярную медицину / под.ред.Пальцева М.А. – М.,Медицина, 2004
2. Генетика. Учебник / под.ред.академика РАМН Иванова В.И. – М., ИКЦ «Академкнига»,2006 .
3.Гинтер Е.К.Медицинская генетика – М., Медицина, 2003.
4. Казымбет П.К., Мироедова Э.П.Биология.Учебное пособие – Астана,2006,2007.
5. Медицинская паразитология.Учебное пособие. Барышников Е.Н. – М., ВААДОС – пресс,2005.
6. Пехов А.П.Биология и общая генетика. Учебник – СПб, 2006.
7. Фаллер Д.М., Шилдс Д. Молекулярная биология клетки. Руководство для врачей. Пер с англ. – М.: БИНОМ – Пресс, 2003.
Ұйымдастыру кезеңі: 7 мин (15 %)
-
Оқушылардың сабаққа қатысуын тексеру
-
Жаңа сабақ түсіндіру 90 мин (30%)
-
Тақырыпты жоспарымен таныстыру
-
Түсіндірілетін материалдық негізділігімен жеткізілуінің ғылымилығы
-
Жаңа сабақты сапалы игеру үшін түрлі оқу әдістерін қолдану.
ДНҚ молекуласының бұзылыстары 2 түрлі болуы мүмкін: азоттық негіздердің және ДНҚ тізбектерінің бұзылыстары.Азоттық негіздердің бұзылыстарына: а) негіздердің гидролитикалық жойылуын; б)негіздердің гидролитикалық аминсізденулерін, тиминдік димерлердің пайда болуын жатқызамыз. а) Негіздердің гидролитикалық жойылуы кездейсоқ не сыртқы ортаның түрліше факторларының (ультракүлгін сәулелерінің, радиоактив сәулешашулар) әсерлерінен болуы мүмкін. ДНҚ молекуласының азоттық негіздерінің ішінен әсіресе пуриндік негіздер өте жиі жойылады. Диплоидты жасушаларда осылайша бір тәулікте орташа 5.104 нуклеотидтер жойылып отырады. Егер де осы бұзылыстар репарацияланбаса (жөнделмесе) 70 жыл ішінде ағза жасушаларындағы ДНҚ молекуласы өздерінің 25% азоттық негіздерінен айрылған болар еді, бұл жасушаның өлуіне алып келеді.
б) Негіздердің гидролитикалық аминсізденуі-бұл кезде негіздер түгелдей жойылмай, тек амин тобы жойылады, яғни нуклеотидтер аминсізденеді. Осының нәтижесінде:
-цитозин (Ц), ДНҚ молекуласына тән емес, урацилге (У) айналады;
-5-метил цитозин (5МЦ) тиминге (Т) айналады;
-аденин (А) ДНҚ, РНҚ-молекулаларында кездеспейтін гипоксантинге
айналады. Мұндай өзгерістер генетикалық кодтың мағынасын бұзады.
в) Тиминдік димерлердің пайда болуы. Бұл құбылыс ультракүлгін сәулелері әсерлерінің нәтижесінде пайда болады. а) Жекелеген тізбектердің үзілістері: көршілес нуклеотидтер арасындағы фосфодиэфирлік байланыстың үзілуі салдарынан болады. Бұл әсіресе рентген және радиоактив сәулелерінің әсерлерінен жиі болады. б) Көлденең тігілулер-бұл нуклеин қышқылы мен ақуыз молекуласы арасындағы коваленттік байланыстар, олардың 2 түрі белгілі:
-ДНҚ-ДНҚ, яғни 2 ДНҚ молекулаларының тізбектері арасындағы коваленттік байланыс;
-ДНҚ-ақуыз, яғни ДНҚ молекуласының бір тізбегіндегі негіздердің хромосоманың бір ақуызымен байланысуы. Бұл бұзылыстар осы локуста ДНҚ не РНҚ синтезін болдырмайды, себебі олар ДНҚ тізбектерінің бір-бірінен ажырасуын болдырмайды не қиындатады. Иондаушы сәулелерге электромагнитті, рентген сәулелері, , β, γ-түйіршіктері жатады. Олар жасушаға еніп атомдар мен молекулалардың сыртқы қабатының электрондарын бөліп шығарып оң зарядталған иондарға айналдырады. Мұны иондау деп атайды. Бөлініп шыққан электрондар әрі қарай басқа атомдар мен молекулаларды иондайды. Радиацияның биологиялық әсерлері радиация көзінің орналасуына (іштей не сырттай сәулелену), сәулелену типтеріне, сәулелер энергиясына т.б. физикалық-химиялық қасиеттеріне байланысты болады. Толқындарының ұзындығы 0,1-1,0 нм болып келетін рентген сәулелерінің иондау белсенділігі өте жоғары деңгейде болады. Олар жасушалар мен ұлпаларға еніп жасуша құрылымдарына, макромолекулаларға, органоидтарға әсер етеді. Иондаушы сәулелердің мутагендік әсерлеріне нуклеин қышқылдарының (ДНҚ-РНҚ) түрліше бұзылыстарын жатқызамыз:
1) ДНҚ молекуласының қант-фосфат қаңқасының үзілуі (қант+фосфат);
2) Азоттық негіздердің бұзылыстары (әсіресе пириминдік негіздердің Ц,Т);
3) Негіздердің жұптасу қасиетінің өзгерулеріне алып келетін химиялық қайтақұрылулары, мысалы, пуриндік қалдықтардың (А,Г) пириминдік негіздермен (Т,Ц,) байланыспай, пуриндік негіздермен (А,Г) байланысуы ;
4) Нуклеин қышқылдары (ДНҚ) тізбектерінің өзара немесе екі нуклеин қышқылы молекуласының бір-бірімен немесе ДНҚ-ның ақуыз молекуласымен «тігілуі». Азоттық негіздер қант-фосфат қаңқасына қарағанда 3 есе жиі бұзылады. Қант-фосфат байланыстары фосфадиэфирлік байланыстарға қарағанда 7,5 есе мықтылау болып келеді. Әдетте ДНҚ молекуласының бір жіпшесі жиі зақымданады, ол көптеген алғашқы бұзылыстарға; а) негіздердің дезаминденуіне, алкилденуіне, цитозин оксимдерінің түзілуіне, димерленуіне және пириминдік негіздердің гидратациялануына алып келеді. Алғашқы бұзылыстар соңғы (екінші реттік) реакцияларға - сутектік байланыстардың үзілуіне, ДНҚ құрылымының конформациясының өзгеруіне, полимерлік тізбектердің молекулаішілік және молекулааралық тігілуіне (қосылуына) ұласады.Индукцияланған гендік мутациялар жиілігі сәулелену дозасына пропорциональ болады және ол сызықтық сипатқа ие.
Радиация дозасы (килорентген)
Гендік мутациялардан бөлек хромосомалық бұзылыстар (аберрациялар) жиілігі доза квадратына пропорциональ болады және оның графигі S тәрізді болып келеді.
Иондаушы сәулелер әсерлерінен пайда болған ДНҚ-ның көптеген бұзылыстары жасушаның түрліше генетикалық репарациялаушы жүйелері арқылы жөнделеді.
14-
0 / / / / / /
12-
8-
4-
0
/ / / / /
0,5 1,0 1,5 2,0 2,5
Хромосомалық бұзылыстардың сәуле дозасына тәуелділігі
Химиялық мутагенезді зерттеулер 1942 ж. Ш.Ауэрбах және Дж. Робсонның иприттің мықты мутагендік әсерінің болатындығын анықтағаннан кейін кең етек алып дами бастады. 1946 ж. И.Рапопорт этилениминнің және формальдегидтің мутагендік әсерлерін анықтады. Химиялық заттар гендік, хромосомалық және геномдық мутацияларды пайда етеді. Химиялық заттар ДНҚ молекуласының төмендегі бұзылыстарын пайда етеді:
1) жақын орналасқан екі негіздердің өзара коваленттік тігілуі (қосылуы);
2) азоттық негіздердің алифатикалық және ароматтық радикалдармен коваленттік байланысуы;
3) азоттық негіздердің химиялық қайтақуылулары:
-дезаминдену (аминсіздену);
-сақиналық құрылымның бұзылуы;
-толық эминациялануы (жойылуы).
4) полинуклеотидтің қант-фосфат қаңқасының бұзылуы;
Ең маңызды мутагендік қасиетке ие химиялық қосылыстарға-алкилдеуші агенттер жатады. Олар алкил топтарын биологиялық макромолекулаларға жалғайды. Алкилдеуші агенттер өздерімен әрекеттесетін молекулаға метил (СН3), этил (С2Н5), пропил (С3Н7) т.б. топтарын енгізеді. Алкилдену үдерісін, яғни алкил тобындағы сутек атомының алмастырылуын Х-Н→Х-R күйінде бейнелеуге болады. Алкилдеуші агенттерге бірнеше гетерогендік қосылыстар-этилениминдер, алкилалкансульфаттар, эпоксидтер, көпатомды спирттер т.б. жатады. Сол сияқты, ДНҚ молекуласымен тікелей әрекеттесетін күкірттік және азоттық иприттер, β-пропиолактон, алкилалкансульфанттар, алкилнитрозоаминдер-де алкилдеуші қосылыстарға жатады. Алкилдеуші агенттердің ДНҚ нуклеотидтеріне әсерлері аденинде (А), гуанинде (Г), бірінші, үшінші, жетінші орындардағы азоттың (N1, N3, N7) цитозинде (Ц) бірінші, үшінші, орындардағы азоттың N1, N3, тиминде (Т)-N7 алкилденуі күйінде болады, яғни еркін азот-N алкилденеді. Алкилдену азоттық негіздердің қант-фосфат қаңқасымен байланысын әлсіретеді және пуриндердің (А, Г) түсіп қалуына алып келеді, яғни апуриндік учаскелер түзіледі.
Қант-фосфат-↓-азоттық негіз
Түсіп қалған пуриннің орнына басқа-бір негіз қыстырылып қосылуы мүмкін, ал бұл транзиция (ГЦ→АТ) типті мутацияға алып келеді. Сол сияқты, генетикалық репарация қателіктері АТ→ГЦ типті транзицияға, трансверсияға және транскрипциялану рамкасының жылжуы типті мутацияларға алып келуі әбден мүмкін. Алкилдеуші агенттер, сол сияқты, хромосомалардың үзілуіне алып келетін ДНҚ молекуласының тізбектерінің өзара тігілуін пайда етуі де мүмкін. Алкилдеуші агенттер ДНҚ және ақуыз молекулаларының көлденең тігілуіне-де алып келеді. Ол екі түрлі жоба бойынша жүзеге асуы мүмкін: 1) ақуыздың бір ДНҚ молекуласымен тігілуі; 2) ақуыз көпірі арқылы ДНҚ-ның 2 молекуласының тігілуі (қосылуы).
Органикалық молекулалардың тотығуы олардың құрамындағы сутек атомының (Н) жойылуына алып келеді, ал ол басқа молекуламен қосылып оны тотықсыздандырады.
Мұндай тотығу-тотықсыздандыру типті мутагендерге азот қышқылы жатады. Оның әсері салдарынан негіздердің (А,Г,Ц) дезаминденуі (аминсізденуі) байқалады. Цитозиннің (Ц) дезаминденуі нәтижесінде ол урацилге (У) айналады. Ал урацил (У) гуанинмен емес аденинмен (А) байланысады (ЦГ→АТ). Гуаниннің (Г) дезаминденуі (аминсізденуі) оны ксантинге айналдырады. Бұл кезде оның қасиеті өзгермейді, себебі олардың екеуі де цитозинмен (Ц) байланысады. Амин тобының кетатобымен алмастырылуы аденинді (А) гипоксантинге айналдырады, ол тиминмен (Т) емес, цитозинмен (Ц) байланысады: АТ→ГЦ
Достарыңызбен бөлісу: |