BioXplorer

В 1899 г. два ученых — русский Сергей Иванович Коржинский и голландец по происхождению, большую часть своей жизни проработавший в Германии, Гуго де Фриз — описали явление наследственной изменчивости в естественных природных условиях. Среди подавляющей массы нормальных организмов различных видов они обнаружили отдельные особи, резко отличавшиеся от других по своим внешним признакам. Эти формы де Фриз назвал мутациями, или мутантами. Характерной особенностью мутантов было то, что свои измененные признаки мутанты передавали потомкам. Иначе говоря, природа изменчивости была наследственной.

В короткий срок явление возникновения наследственно измененных особей было описано для многих растений и животных. Стало ясно, что возникновение мутантов среди массы нормальных особей происходит у всех видов живых существ. Частота возникновения мутантов оказалась примерно одинаковой у всех исследованных видов живых организмов. В среднем один мутант возникал среди. 100 тыс. или миллиона особей.

Естественно, что исследователей с первых же дней появления этой работы начал интересовать вопрос о природе мутаций и причинах их возникновения. Поскольку мутации — это изменение наследственных свойств организмов, то их природа, видимо, связана с какими-то нарушениями в составе и строении хромосом, несущих генетическую запись. Но вот узнать, что меняется в хромосомах при возникновении мутаций, долгое время не удавалось. Более того, на протяжении почти четверти века генетики не могли научиться вызывать мутации искусственно и находили мутанты только в естественных условиях, в природе. Изучение мутантов велось интенсивно, но всякие попытки вызвать мутации искусственно окончились неудачно.

Но вот в 1925 г. в лаборатории академика Георгия Адамовича Надсона в Ленинграде в опытах по изучению влияния различных облучений на клетки микроскопических грибов удалось вызвать мутации искусственно. Ученик Г. А. Надсона, ныне покойный Григорий Семенович Филиппов, в опытах, проведенных вместе с С. А. Надсоном, впервые описал так называемый «индуцированный мутагенез» у дрожжей под действием лучей радия. Через два года в США Германн Мёллер показал мутагенное действие лучей Рентгена на дрозофилу.

Так был открыт радиационный мутагенез, т. е. искусственное вызывание мутаций при воздействии на живые организмы различного рода излучений. Сейчас показано, что практически все виды лучистой энергии способны изменять наследственность всех без исключения живых организмов — от вирусов до человека.

Долгое время вызвать в лаборатории мутации с помощью химических воздействий не удавалось. Многие ученые верили в то, что это возможно, но повторялась та же история, что и с Радиацией. Попыток было сделано много, но все они оказывались безрезультатными. Томас Морган в США, Н. К. Кольцов в СССР и многие другие ставили такие опыты сами и поручали их своим ученикам, но эффект был один. И только в 1932 г. Ученик Кольцов В.В. Сахаров наконец-то доложил о своих успешно завершенных опытах: с помощью раствор йода он сумел вызвать мутации у личинок дрозофилы. Сахаров выдерживал некоторое время личинки в растворе йода йодистом калии (так как йод в чистой воде растворяете плохо), и у особей мух, развивавшихся из этих личинок, частота мутаций оказалась повышенной в несколько раз. Через некоторое время еще в нескольких лабораториях в ССС (С. М. Гершензон, М. В. Лобашов, И. А. Рапопорт) и в ряде других стран (в Англии — Ш. Ауэрбах, в Америке — М. Beстергаард и другие) было доказано мутагенное действие ряда химических веществ. Уже после окончания второй миров войны исследования по изучению химического мутаген стали проводиться исключительно широко.

Многие годы генетики считали, что химический мутаген был открыт в середине 30-х годов. Но это оказалось неправильным. Еще в 1928 г. в той же лаборатории Г. А. Надсона где было впервые установлено мутагенное действие излучения, был открыт и химический мутагенез. Другой ученик Г. А. Надсона Максим Николаевич Мейсель, ныне член-корреспондент Академии наук СССР, доказал, что пары хлороформа вызывают мутации у дрожжей. Эту работу он продолжал в течение почти десяти лет. Он изучил сотни поколений измененных особей и показал, что, изменения стойко передаются потомкам, кроме того, он изучил несколько химических веществ, изменяющих наследственность. Эти опыты не были своевременно признаны, потому что многие ученые в то время не верили в существование у микробов таких же наследственных молекул, какие имеются и у высших организмов Поэтому опытам на микроорганизмах не очень-то доверяли.

Но все-таки наиболее планомерные и результативные исследования начались после того, как была установлена структура вещества наследственности — дезоксирибонуклеиновой кислоты. Как только выяснили, какие химические вещества слагают хромосомы, стало возможным планировать так эксперименты, чтобы целенаправленно искать все новые и новые вещества, изменяющие наследственность. Теперь известно, что многие вещества, способные реагировать с радикалами в ДНК: (отрывать от них отдельные атомы или группы их или, напротив, передавать им свои части), могут изменять генетический код. Сегодня открыто так много различного рода химических и радиационных мутагенов, что даже перечислить их довольно трудно. Гидроксиламин, гидразины, азотистая кислота, различного рода акридиновые красители, аналоги азотистых оснований, уретаны, изменения в кислотности среды, повышение температуры, практически все виды лучистой энергии, многие ядовитые и отравляющие вещества (азотистый и серный имприт другие алкилирующие вещества) вызывают мутации.

Другие статьи:

Рост грибов на каучуке
Aspergillus versicolor. Через неделю обнаруживается рост с нормальными, но редкими конидиальными головками. Через 3 недели рост усилился лишь незначительно. После удаления мицелия черная резина в местах роста имела серый цвет. Aspergillu ...

Мутация у вирусов
Мутация – изменчивость, связанная с изменением самих генов. Она может иметь прерывистый, скачкообразный характер и приводить к стойким изменением наследственных свойств вирусов. Все мутации вирусов делятся на две группы: · спонтанные; · ...

Объекты биологического познания и структура биологических наук
Исторически биология развивалась как описательная (феноменологическая) наука о многообразных формах, видах и взаимосвязях растительного и животного мира. Это позволяет в начале XXI века определить ее как совокупность наук о живой природе, ...