If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Ако си зад уеб филтър, моля, увери се, че домейните *. kastatic.org и *. kasandbox.org са разрешени.

Основно съдържание
Текущ час:0:00Обща продължителност:5:37

Видео транскрипция

Днес ще говорим за мутагени и карциногени и как те могат да причинят ДНК увреждане, но първо искам да преговорим централната догма на молекулярната биология и как генетичната информация на една клетка бива съхранявана под вида на ДНК, която после бива транскрибирана в РНК, а после транслитерирана, за да произведе протеин. Нуклеотидите от ДНК биват транскрибирани в комплементарните си нуклеотиди РНК, които после биват разчетени като кодони, или групи от три, за да кодират специфични аминокиселини в по-голям протеин. Ако мутира един от нуклеотидите в ДНК, като този тимин в аденин, това ще засегне РНК последователността и, в крайна сметка, протеина, който следва. Казваме, че мутациите са грешки в клетъчната ДНК, които в крайна сметка водят до анормално производство на протеин. Какво е мутаген? Мутаген е всяко химично вещество или физично събитие, което може да причини генетични мутации. Химични вещества, като определени отрови, могат да са мутагени, или физични събития, като УВ светлина или различни видове радиация, също могат да са мутагени и класифицираме мутагените в две различни категории. Да кажем, че имаме един човек тук. Един мутаген може да бъде класифициран като ендогенен, ако идва отвътре в тялото на този човек. И това е някакъв мутаген, който вече се среща в оргаизма. Но екзогенен мутаген е такъв, който идва отвън от засегнатия организъм, нещо, което е от външната среда. Какви са някои примери за ендогенни мутагени? Ами, най-значителните ендогенни мутагени са това, което наричаме реактивни кислородни видове, или ROS, и ROS са естествено получаващи се метаболити в човешкото тяло, които биват произведени от митохондриите по време на окислително фосфорилиране. Ако имам този човек тук, който ще погълне голямо ястие, можеш да очакваш, че по време на метаболизирането на ястието, митохондриите му ще произедат куп ROS, като O.-, което наричаме супероксид, което е кислородна молекула с един допълнителен електрон, както и водороден пероксид, който е друг ROS, който тялото ти може да произведе. Реактивните кислородни видове, както може да кажеш от името им, съдържат кислород – и двата примера съдържат, но също са силно реактивни с различни клетъчни съставки, включително ДНК, и като реагират с ДНК, те могат да причинят значителни увреждания на генетичния код на клетката. Един пример за този вид увреждане е двойноверижното разкъсване и ROS могат да разкъсат двойната верига на ДНК на по-малки части и можеш да видиш защо този вид реакция може да причини увреждане, тъй като доста значително променя структурата на клетъчната ДНК. Следващият вид ДНК увреждане, което ROS могат да причинят, е модификацията на базите и това е когато нуклеиновите бази биват променени и това може доста лесно да причини точкови мутации или може би дори други видове. Може да се чудиш защо една клетка би произвела нещо, което може да я увреди. Ами, оказва се, че ROS имат няколко благоприятни ефекта върху една клетка и клетките имат няколко начина да се уверят, че те не причиняват увреждане, но понякога ROS нивата стават много високи и клетките не могат да се справят с тях и наричаме това оксидативен стрес, и оксидантите са нещо, за което лекарят ти може да е казал, че е добро за теб, и се оказва, че част от това, което антиоксидантите правят, е да се уверят, че ROS не увреждат твоята ДНК. Нека сега вземем няколко примера за екзогенни мутагени и има много различни видове екзогенни мутагени, но ще говорим само за два. Интеркалаторите са един пример и един от тях се нарича етидиев бромид, който може да познаваш, ако знаеш за PCR експериментите, и етидиевият бромид "скача" в двойната спирала на ДНК и се вмъква между двете вериги, а когато интекалаторите се вмъкват в ДНК, те могат да деформират структурата на ДНК и да причинят някои сериозни проблеми. Базови аналози, като 5-бромоурацил, който също можем да наречем 5-BU, се "представят" за определена база, но те действат различно от нормалната база. В случая с 5-BU, той е аналог на урацила и изглежда като него, но след като бъде вмъкнат в ДНК, той може да премине между две различни форми. В своята кето форма ще се свърже най-добре с аденин. Докато когато е в енолна форма, той ще се свърже най-добре с гуанин. Ако ти е позната органичната химия, може да знаеш, че 5-BU може да премине между кето и енолната си форма чрез нещо, наречено реакция на тавтомеризация, и като цяло, можеш да видиш как този базов аналог може да индуцира мутации в ДНК верига. Последното нещо, за което ще говорим, е какво е карциноген. Карциногените могат да са мутагени, но не всички от тях са, но като цяло, можеш да кажеш, че карциноген е нещо, което може да доведе до рак, което, ако помниш, е когато клетките на един организъм се делят неконтролируемо и могат да образуват големи маси клетки, наречени тумори. Някои карциногени ще работят чрез предизвикване на мутации в ДНК, които водят до рак, но понякога може да произведат ефектите си просто чрез увеличаване на скоростта, с която се делят куп клетки, без да повлияят тяхната ДНК. И някои примери за карциногени са тютюнът, който идва в цигарите, азбестът, който е бил използван като изолация за домовете, и дори УВ радиацията. Какво научихме? Първо, научихме, че мутагените са химични или физични вещестав или събития, които могат да увеличат вероятността за възникване на генетични мутации. И след това научихме, че карциногените са неща, които водят до рак, и докато могат също да са мутагенни, те не са задължително мутагенни.
Съдържанието по Биология достига до теб с подкрепата на Фондация Амген