Лекарственные препараты при мутагенезе

Медицинские интернет-конференции

Языки

Лекарственные препараты как мутагены

Лекарственные препараты как мутагены

Лекарственные препараты как мутагены

Лекарственные препараты как мутагены

Лекарственные препараты как мутагены

Научный руководитель: к.б.н., доцент Андронова Т.А.

ГБОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Минздрава РФ

Мутагены — это факторы, вызывающие изменения в наследственном материале.

Важным проявлением побочного действия лекарственных средств является их мутагенность. Мутагенные свойства обнаружены у ряда лекарственных веществ (цитостатиков, андрогенов,эстрогенов и др.).

Непрерывно пополняющийся арсенал лекарственных средств проходит биологическую проверку, в которую включены методы мутагенной проверки.
Наиболее выраженным мутагенным действием обладают цитостатики и антиметаболиты, используемые для лечения злокачественных новообразований и как иммунодепрессанты.
Наибольшую группу цитостатиков с мутагенным действием составляют препараты алкилирующего действия (производные этиленимина, нитрозомочевины). Они повреждают ДНК в процессе репликации. Цитостатические препараты (винбластин, винкристин), действующие как ингибиторы веретена митотического деления, вызывают анеуплоидию и полиплоидию, вызывают зависимое от дозы повышение частоты хромосомных аберраций и сестринских хроматидных обменов в лимфоцитах человека. Некоторые из препаратов (тиофосфамид) оказывают прямое мутагенное действие, для других (циклофосфамид) требуется метаболическая активация. Противоопухолевые антибиотики индуцируют хромосомные аберрации в клетках человека в зависимости от дозы.
В группу лекарственных веществ, вызывающих в культуре клеток человека хромосомные аберрации можно отнести некоторые противосудорожные, психотропные, гормональные препараты, противовоспалительные средства.
Иногда тщательная проверка снимает «мутагенное клеймо» с препарата, как это произошло с изониазидом и диэтиламидом лизергиновой кислоты.
Существует группа препаратов, обладающих слабым мутагенным эффектом (некоторые метилксантины, психотропные средства, хлоралгидрат и др.), несмотря на их слабое мутагенное действие, из-за их широкого применения необходимо вести тщательные наблюдения за генетическими эффектами этих соединений. Это касается не только больных, но и медицинского персонала, использующего препараты.

Источник

56. Лекарственные препараты и мутагенез.

Многие лекарственные препараты, используемые в медицине и ветеринарии (производные миозинового ряда, нитрофураны и др.), обладают мутагенными св-вами. В связи с этим необходима проверка каждого нового фармакологического ср-ва на мутагенность, строгое соблюдение инструкций по применению лечебных препаратов – стимуляторов роста животных, различных ядохимикатов и всякого рода токсических вещ-в. Мутаген – фактор, вызывающий мутацию. Классы: физические (основными мутагенами явл-ся ионизирующие излучения, ультрафиолетовые лучи и повышенная температура. К группе ионизирующих излучений относят рентгеновы лучи, γ-лучи и β-частицы, протоны, нейтроны. Ионизирующие излучения, проникая в клетки, на своем пути вырывают электроны из молекул, что приводит к образованию положительно заряженных ионов. Освободившиеся электроны присоединяются к другим молекулам, кот становятся отрицательно заряженными. В рез-те облучения клеток образуются свободные радикалы водорода (Н) и гидроксила (ОН), кот дают соединение Н2О2. Такие превращения в молекулах ДНК и кариотипе в приводят к изменению функций генетического аппарата клеток, возникновению точковых мутаций. Ионизирующие облучения могут нарушить процессы деления в соматических клетках, вследствие чего возникают нарушения и злокачественные образования), химические (это вещества химической природы, способные индуцировать мутации: алкилирующие соединения (диметил- и диэтилсульфат, фотрин), аналоги азотистых оснований и нуклеиновых кислот (кофеин), красители (акридин желтый и оранжевый), азотистая кислота, пероксиды, пестициды, минеральные удобрения (нитраты). Химические мутагены индуцируют генные и хромосомные мутации) и биологические (это простейшие живые организмы, вызывающие мутации у животных: вирусы, бактерии. Биологические мутагены вызывают широкий спектр мутаций в клетках животных (хромосомные).

57. Аутосомно-рецессивный тип наследования. Заболевания с аутосомно-рецессивным типом наследования проявляются только при гомозиготном носительстве мутантных аллелей. При этом происходит частичная или полная инактивация функции мутантного гена. Одну из мутаций детеныш наследует от матери, другую, точно такую же — от отца. В общем случае родители больного, будучи практически сами здоровыми, являются гетерозиготными носителями мутации, которую они оба передали (наследовали) своему потомству. Вероятность рождения больного потомства в соответствии с законом Менделя составляет 25%. Самки и самцы поражаются с одинаковой частотой. Рождение больного детеныша совершенно не зависит от возраста родителей, очередности беременности и родов. Анализ родословных больных животных с аутосомно-рецессивными заболеваниями показывает, что часто (примерно в 60%) родители таких больных являются родственниками или происходят от одного предка предки, это косвенно показывает что инбридинг имел место быть.

Под генетическими маркерами понимают любые наследуемые фенотипические признаки, различающиеся у отдельных особей. Фенотипические признаки, отвечающие требованиям генетических маркеров, весьма разнообразны. Они включают в себя как особенности поведения или предрасположенность к определенным заболеваниям, так и морфологические признаки целых организмов или их макромолекул, различающихся по структуре. Молекулярные маркеры используются при построении генетических карт сцепления.

Источник

56.Классификация мутагенов среды. Лекарственные препараты и мутагенез.

Мутация – стойкое изменение в ДНК и кариотипе особи. Мутагенез — процесс возникновения мутации. Мутаген – фактор, вызывающий мутацию. Классы: физические (основными мутагенами явл-ся ионизирующие излучения, ультрафиолетовые лучи и повышенная температура. К группе ионизирующих излучений относят рентгеновы лучи, γ-лучи и β-частицы, протоны, нейтроны. Ионизирующие излучения, проникая в клетки, на своем пути вырывают электроны из молекул, что приводит к образованию положительно заряженных ионов. Освободившиеся электроны присоединяются к другим молекулам, кот становятся отрицательно заряженными. В рез-те облучения клеток образуются свободные радикалы водорода (Н) и гидроксила (ОН), кот дают соединение Н2О2. Такие превращения в молекулах ДНК и кариотипе в приводят к изменению функций генетического аппарата клеток, возникновению точковых мутаций. Ионизирующие облучения могут нарушить процессы деления в соматических клетках, вследствие чего возникают нарушения и злокачественные образования), химические (это вещества химической природы, способные индуцировать мутации: алкилирующие соединения (диметил- и диэтилсульфат, фотрин), аналоги азотистых оснований и нуклеиновых кислот (кофеин), красители (акридин желтый и оранжевый), азотистая кислота, пероксиды, пестициды, минеральные удобрения (нитраты). Химические мутагены индуцируют генные и хромосомные мутации) и биологические (это простейшие живые организмы, вызывающие мутации у животных: вирусы, бактерии. Биологические мутагены вызывают широкий спектр мутаций в клетках животных (хромосомные).

Опаснее всего то, что под воздействием лекарств в организме могут происходить изменения на генном уровне, так называемые мутации, которые будут передаваться по наследству последующим поколениям. Каждое лекарство в той или иной степени оказывает влияние на наши внутренние органы: желудок, почки, печень, сердце. Нервная, пищеварительная, выделительная, иммунная системы, система кроветворения так же страдают от воздействия химических веществ.Все это может послужить причиной глубоких расстройств и необратимых изменений в организме.

57. Схемы передачи аутосомно-рецессивных признаков и примеры рецессивных аномалий.

Аномальный потомок имеет нормальных родителей. Аномалия прослеживается не в каждом поколении, а через ряд поколений. Т.е. скрещивание нормального родителя с аномальным, все потомки будет нормальными. При скрещивании нормальных родителей вероятность рождения аномального потомка = 25%, вне зависимости от пола.

Например для выявления типа наследования синдрома «гладкий язык» у голандского скота выявил 146 предполагаемых гетерозигот и провёл скрещивание между ними. Из 120 полученных телят 30 были носителями синдрома,что полностью соответсствует ращиплению 3:1. При скрещивании 3х быков, от которых рождалось бесшёрстные телята, с дочерями других быков,ожидали 1/8 или 14 бесшёрстных телят.

58. Генетические маркеры и их использование в практики селекции и ветеринарии

Генетический маркер (genetic marker) — Ген, детерминирующий отчетливо выраженный фенотипический признак, используемый для генетического картирования и индивидуальной идентификации организмов или клеток. Также в качестве генетических маркеров могут служить целые (маркерные) хромосомы.

Используя молекулярно-генетические маркеры селекционер может, с огромной точностью, выбирать из популяции только животных обладающих определённым аллелем, необходимого ему, гена, такого как, например ген устойчивости к лейкозу у коров, и создавать стада устойчивые к заболеваниям, с животными генетическим здоровыми и высоко продуктивными.

В селекции при помощи маркеров используются только природные комплексы генов, характерные для данного вида животных. Эти комплексы прошли через сито естественного отбора у предков домашних животных, поэтому их присутствие в геноме животных является естественным и безопасным как для самого животного, так и для человека потребляющего продукцию от него.

Используемые маркеры должны обладать определёнными свойствами и отвечать ряду требований, к ним относятся:

1. Фенотипические проявления аллельных вариантов должны быть доступны для идентификации у различных особей;

2. Аллельные замещения в одном локусе должны быть отличимы от аллельных вариантов в других локусах;

3. Существенная часть аллельных замещений в каждом изучаемом локусе должны быть доступна для идентификации;

4. Изучаемые локусы должны представлять случайную выборку генов в отношении их физиологических эффектов и степеней изменчивости;

5. Маркеры должны обладать равномерным распределением по локализации в геноме;

6. Маркеры должны обладать лёгкой выявляемостью и воспроизводимостью;

7. Получаемые данные должны быть сопоставимы в разных лабораториях;

8. Необходима возможность автоматизации их выявления;

9. Маркеры должны обладать относительной нейтральностью

Очевидно, что не существует такого стандартного набора маркеров, который отвечал бы всем этим требованиям.

Источник

56, 77. Классификация мутагенов среды. Лекарственные препараты и мутагенез.

1. Физические мутагены – ионизирующие излучения (рентгеновские лучи, гамма-лучи и бета-частицы, протоны, нейтроны и др.), УФИ, повышенная температура.

Ионизирующие излучения на своём пути вырывают электроны из молекул. Что приводит к образованию положительно заряженных ионов. Освободившиеся электроны присоединяя.тся к другим молекулам, которые становятся отрицательно заряженными. Образуются свободные радикалы водорода и гидроксила, которые сразу дают новые соединения, в т.ч. активный пероксид водородв. Такие превращения в молекулах ДНК и кариотипе приводят к изменению функций генетического аппарата клеток, аберрациям хромосом и возникновению точковых мутаций. Чаще всего возникают структурные перестройки хромосом и реже – генные мутации.

(В соматических клетках поросят, полученных при осеменении свиноматок облучённой спермой, наблюдали транслокации и инверсии; при облучении половых клеток их часть оказывается нежизнеспособной или с умеренными нарушениями, из которых образуются зиготы, которые быстро отмирают из-за сильных изменений в генотипе– «доминантные летали»).

Облучения могут нарушать процессы деления в соматических клетках, вследствие чего возникают нарушения и злокачественные образования.

Источники радиации – взрывы атомных и водородных бомб.

2. Химические мутагены – вещества химической природы, способные индуцировать мутации. К ним относятся алкилирующие соединения – их мутагенный эффект связан с введением в ДНК метиловых, этиловых, пропиловых и др. радикалов. Мутагенными свойствами обладают и аналоги азотистых оснований и нуклеиновых кислот (аминопурин, кофеин и др.), акридиновые красители, азотистая кислота, гидроксилами, формальдегид, пероксиды, уретан и д.п.

Мутегенным действием обладают пестициды, гербициды, минеральные удобрения — нитраты, которые превращаются в нитриты, а потом в активные нитрозоамины.

Химические мутагены индуцируют генные и хромосомные мутации. Их особенность – аккумуляция и передача при делении клеток в последующей генерации, более высокая частота индуцирования генных мутаций, чем аберрации хромосом. Гэп – хромосомная аберрация, заключающаяся в частичном разрушении хроматиды и образовании ахроматического пробела, а также в отсутствии одного или нескольких нуклеотидов в одной из цепей ДНК.

3. Биологические мутагены – простейшие живые организмы, вызывающие мутации у животных: вирусы, бактерии, гельминты, актиномицеты, растительные экстракты и др., а также живые вакцины.

Действие: проникновение в клетку чужеродной ДНК. Вызывают широкий спектр мутаций в клетках животных (прим.: у телят, ягнят, поросят, заражённых вирусом свиной лихорадки обнаруживаются различные типы аберрации — делеции, хромосомные разрывы, полиплоидия и эндоредупликация хромосом.

Многие лекарственные препараты (сульфаниламиды, производные тиазинового ряда, нитрофураны и др.), антибиотики, кормовые добавки и консерванты обладают мутагенными свойствами, особенно при передозировке.

Источник

Лекарственные препараты и мутагенез

Лекарственные препараты (например, цитостатики, препараты ртути, иммунодепрессанты). Антибиотики.Фурацилин. Химические мутагены имеют особенность аккумуляции и передачи при делении клеток в последующей генерации.Вызывают широкий спект хромосомных аббераций. Фотрин, фосфемид, и проспидин вызывали хроматидные и изохроматидные делеции у свиней.

Цитоплазматическая наследственность и роль материнского организма в формировании устойчивости к болезням и аллергическим реакциям

Цитоплазматическая наследстенность — наследование признаков через цитоплазму. Главную роль играют играют митохондрии и пластиды. У растений передача пестролистности идёт по материнской линии и связано с передачей дочерним клеткам разных видов пластид: зелёных, способных к синтезу хлорофилла, и белых, неспособных к его образованию.

Метод пцр и пдрф в диагностике точковых (генных) мутаций

ПЦР — ПОЛИМЕРАЗНАЯ ЦЕПНАЯ РЕАКЦИЯ — диагностический метод с высокой точностью имитирующий природную репликацию ДНК, позволяющий один кусочек копировать много раз до диагностически значимых количеств. ПДРФ — ПОЛИМОРФИЗМ ДЛИН РЕСТРИКЦИОННЫХ ФРАГМЕНТОВ — ДНК разрезается на множество маленьких кусочков и их длины анализируются с помощью электрофореза. Нужно для: -установления отцовства, идентификации личности -диагностика онкологии -диагностика инфекционных заболеваний (бакт/вирус/грибк/паразит) -обнаружение наследственных патологий -обнаружение гмо -видовая принадлежность отдельных органов/тк

Экспрессивность и пенетрантность и их значение в оценке продуктивности и резистентности

Экспрессивность — степень выраженности признака (в %) по отношению к его максимальной выраженности среди всех особей данного генотипа. Пенетрантность — способность гена проявлять себя фенотипически — доля особей (в %), у которых рассматриваемый признак, проявился (хотя бы в незначительной степени), среди всех особей данного генотипа. Доминатные признаки, которые не всегда проявляются в фенотипе, получили название признаков с неполной пенетрантностью (волчья пасть) Экспрессивность — адактилия варьирует от частичного до полного отсутствия фаланг конечностей, различия в диаметре грыжевого отверстия. *К доминантным аномалиям с неполной пенетрантностью гена можно отнести анкилоз суставов в сочетании с волчьей пастью, летальную аномалию «баранья голова» у КРС. У коз комолость обусловлена рецессивным геном и сочетается с нарушением плодовитости вследствие закупорки придатка семенника. *Примеры разной экспрессивности гена: адактилия у КРС варьирует от частичного до полного отсутствия фаланг конечностей. При исследовании пупочных грыж у телят обнаружили значительные различия в диаметре грыжевого оверстия. Установлена различная степень гипоплазии мозжечка у телят, что положительно сочеталось со степенью фенотипического проявления аномалии.

Регуляции генной активности, дифференциальная активность генов на разных этапах онтогенеза

Дифференциальная активность генов: См. 66 Регуляция генной активности : Клетки разных тканей любого организма отличаются по количественному и качественному составу белков. => В клетке работают не все гены сразу, а те, кот. кодируют белки, необходимые СЕЙЧАС. Теория возбуждения и подавления генов: структурные гены расположены в ДНК последовательно в порядке их влияния на ход синтеза. -Синтез ферментов идет до тех пор, пока его в кл-ке недостаточно. Избыток фермента останавливает его синтез. -Гормоны щитовидной железы (влияет на активность генов, обуславливающих процесс метаморфоза (головастика в лягушку). Короче — развития, роста организма) -Гормон поджелудочной железы ИНСУЛИН нормализует содержание глюкозы в крови -С помощью генов-модификаторов -Белки-гистоны Опероны эукариот состоят из структурного гена и регуляторных генов, управляющих их активностью. У эукариот возможно одновременное групповое подавление активности генов: во всем ядре, в целой хромосоме или в большом ее участке. Групповое выключение активности генов в одной из Х-хромосом наблюдается в онтогенезе у самок млекопитающих.

Источник