АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Мутационный процесс в популяциях при остром и хроническом облучении. Понятие генетического и мутационного груза.

Первые исследования влияния на популяции острого облучения, выполненные на дрозофиле, в известной мере были стимулированы проводившимися в то время испытаниями атомных бомб в атмосфере, что приводило к облучению больших групп живых организмов.

Первые работы по радиационной генетике экспериментальных популяций были проведены Уоллесом. Было показано, что после однократного воздействия ионизирующих излучений пул мутаций, вызванный этим облучением, сохраняется в непрерывно размножающейся популяции длительное время, постепенно снижаясь в соответствии с экспоненциальным или степенным законом до уровня естественного мутационного процесса - популяции постепенно „очищаются" от вредных мутаций. Быстрее всего (уже в первом поколении) из облученных популяций элиминируются особи, несущие хромосомные перестройки и доминантные летальные мутации. Остальные типы мутаций, меньше влияющие на жизнеспособность их носителей, могут оставаться в популяции на протяжении многих поколений, снижая ее приспособленность.

Таким образом, после прекращения острого облучения в популяции в течение более или менее длительного времени происходит процесс „очищения" от возникших вредных мутаций. Полезные мутации, которые возникают гораздо реже, чем вредные, сохраняются, если дают несущим их особям какие-то преимущества. Поскольку в ходе эволюции полезные мутации закреплялись естественным отбором и уже включены в генотип, возникающие новые мутации чаще всего являются вредными. Необходимо помнить, что элиминация мутаций сопровождается гибелью особей на разных этапах онтогенеза.

Более сложные процессы возникают в популяциях при периодическом или хроническом облучении. При этом радиация выступает как новый постоянный фактор внешней среды с высокой мутагенной активностью. При непрерывном хроническом облучении мутационные изменения накапливаются в облучаемых популяциях, передаваясь из поколения в поколение, и через несколько поколений частота мутаций достигает нового, более высокого уровня. Этот уровень, называемый равновесием, при неизменности мощности дозы облучения будет поддерживаться достаточно долго за счет установления равновесия между давлением мутационного процесса, с одной стороны, и давлением отбора – с другой.

При воздействии хронического облучения в популяциях происходит постоянная индукция мутаций, часть которых (хромосомные перестройки, доминантные летальные мутации) элиминируются уже в следующем поколении, в то же время рецессивные летальные мутации сохраняются до тех пор, пока их частота в популяции достигнет такой величины, когда они начнут переходить в гомозиготное состояние. Судьба других мутаций, не летальных, но снижающих жизнеспособность их носителей, зависит от уровня естественного отбора – чем он интенсивней, тем быстрее элиминация не конкурентно способных особей. Оставшиеся мутации составляют генетический груз популяций.

При этом динамика мутационного процесса в хронически облучаемых популяциях представляется состоящей из четырех этапов: 1) этапа нарастания уровня мутационного процесса в начале эксперимента, когда скорость индукции мутаций превышает скорость элиминации, 2) затем плато - стабилизация уровня мутаций, когда скорости этих двух процессов равны, т.к.. рецессивные летальные мутации начинают выщепляться вследствие их перехода в гомозиготное состояние.3) постепенное снижение уровня мутаций.

Генетический груз — накопление летальных и сублетальных отрицательных мутаций, вызывающих при переходе в гомозиготное состояние выраженное снижение жизнеспособности особей, или их гибель.

Частью генетического груза является мутационный груз.

Генетический груз рассматривается, как мера неприспособленности популяции к условиям окружающей среды. Он оценивается по различию приспособленности реальной популяции — по отношению к приспособленности воображаемой, максимально приспособленной популяции.

Значение генетического груза обычно находится в интервале 0 < L < 1, где 0 — отсутствие генетического груза.

Дата добавления: 2015-12-16 | Просмотры: 1675 | Нарушение авторских прав