МУТАГЕНЫ (лат. muta[re] изменять, менять + греч, gennao рождать, производить) — физические, химические и биологические факторы, способные вызвать наследственные, не связанные с явлением рекомбинации, изменения, т. е. мутации. Действие М. универсально для всех живых организмов. Биол, эффекты М. подразделяются на эффекты в соматических клетках, приводящие к возникновению синдромов поражения органов и тканей, и эффекты в зародышевых клетках, в результате чего возникают несущие мутацию гаметы. Следует отметить, что большое количество М. обладает канцерогенной активностью.
Эффективность мутагена зависит от его дозы и особенностей организма. Она количественно определяется путем сравнения с естественной частотой мутаций.
К физическим М. относят все виды ионизирующих излучений, УФ-из-лучение, температуру и др. Первое доказательство того, что физические факторы окружающей среды могут вызывать мутации, было получено в СССР в 1925 г. Г. А. Надсоном и Г. С. Филипповым, к-рые показали влияние рентгеновского излучения на наследственную изменчивость у дрожжей. В 1927—1928 гг. Меллер (Н. J. Muller) надрозофиле (см.) и Стадлер (L. J. Stadler) на кукурузе и других высших растениях доказали, что проникающая радиация в сотни раз увеличивает частоту возникновения мутаций. Эффект различных ионизирующих излучений принципиально одинаков. Образование ионов в облучаемой ткани является началом сложной цепи физ.-хим. процессов, приводящих к перестройке молекул, нарушению хода биохим, реакций и, в конечном счете,— к возникновению генных мутаций и структурных перестроек хромосом (см.Мутация). Эффект ионизирующего облучения зависит от фазы клеточного деления и интенсивности облучения.
УФ-излучение обладает значительно меньшей энергией, чем ионизирующее, и не способно вызывать ионизацию. Поэтому УФ-лучи легко поглощаются поверхностными тканями организмов и плохо проникают в глубоко лежащие ткани. Лишь у одноклеточных они легко достигают ядра клетки. Частота мутаций, вызываемых УФ-излучением, зависит от дозы, но только до определенного уровня, выше к-рого остается постоянной или даже снижается. Наибольшей мутагенной активностью обладают УФ-лучи с длиной волны 250—280 нм, т. е. в диапазоне волн, поглощаемых нуклеиновыми к-тами. Часть УФ-спектра способна вызывать эффект фотореактивации, состоящий в подавлении мутагенной эффективности активной его части или даже ионизирующих видов излучения. Мутагенное действие УФ-излучения при длине волны 250— 280 нм заключается в димеризации соседних тиминовых оснований или гидратации урацила и цитозина.
Помимо этих нарушений, УФ-лучи могут вызывать разрыв водородных связей между комплементарными нитями ДНК, появление внутри-и межмолекулярных сшивок в ДНК или между ДНК и белком. Увеличение частоты мутаций наблюдали и при УФ-облучении культуральной среды микроорганизмов, причем такая среда сохраняла свое мутагенное действие на протяжении нескольких часов после облучения. Это явление объясняют образованием свободных радикалов, активных соединений типа перекиси водорода и органических перекисей.
Способность хим. соединений вызывать генетические повреждения была установлена в 1942 г., когда И. А. Раппопорт в СССР и Ауэрбах (С. Auerbach) в Великобритании представили доказательства высокой мутагенной активности формалина, этиленимина и иприта, после чего мутагенная активность была обнаружена у многих хим. соединений. Высокой мутагенной активностью обладают нитросоединения: нитраты, нитриты, нитрозоамины. Мутагенная активность азотистой к-ты (HN02) обусловлена гл. обр. вызываемым ею дезаминированием аденина (А), гуанина (Г) и цитозина (Ц), что в конечном счете приводит к замене в молекуле ДНК одной комплементарной пары азотистых оснований на другую (Г — Ц ^
Источник: Большая Медицинская Энциклопедия (БМЭ), под редакцией Петровского Б.В., 3-е изданиематрицы судьба