К вопросу о формировании знаний по генетической безопасности Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

Таким образом, после опрыскивания проростков кукурузы эпином на 5 сугки стимулируется пять показателей. На 7 сутки после опрыскивания проростков потребность в эпине снижается, тогда как в кобальте повышается. В это время сульфат кобальта и смесь эпина и сульфата кобальта повышает многие параметры. На 9 сутки сульфат кобальта тормозит рост корневой системы и ширину листовой пластин-

ки. На 11 сутки после опрыскивания ростовые показатели стимулируются сульфатом кобальта, а растворы остальных соединений тормозят эти величины.

На основании полученных нами данных можно сделать заключение, что в практике растениеводства возможно применение на проростках кукурузы растворов эпина и сульфата кобальта путем опрыскивания их в разные сроки вегетации.

К ВОПРОСУ О ФОРМИРОВАНИИ ЗНАНИЙ ПО ГЕНЕТИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

© М.В. Коновалова, И.П. Спнцын

Современный научно-технический прогресс, помимо несомненных положительных сторон, оказывает заметное негативное воздействие на окружающую среду, в том числе и на все живое. Антропогенные факторы нарушают экологическое равновесие и угрожают биосфере в целом. Наряду с экологическими последствиями и отрицательным воздействием на здоровье людей, физическое и химическое загрязнение биосферы имеет еще и далеко идущие генетические последствия. Среда большого числа всевозможных загрязнителей имеется немалая доля факторов, воздействующих на наследственные структуры организмов, обладающих мутагенным и канцерогенным действием, вызывающих иммунологические реакции аллергического характера. Генетически активные вещества и воздействия в наше время чрезвычайно распространены, и практически любой человек сталкивается с ними ежедневно. Это промышленные ОТХОД!,I. вещества, используемые во многих технологических процессах, различные пестицида. Для определенной категории людей такими факторами могут быть различные виды ионизирующей радиации, УФ-излучение (особенно при техногенном разрушении озонового слоя атмосферы). Кроме того, мутагенными могут быть и вещества, с которыми человек контактирует в быту: пищевые добавки, лекарства, косметические средства, аэрозольные лаки, красители для волос и т. д.

Некоторые химические соединения, попадая в живой организм и подвергаясь в нем метаболическим превращениям, образуют генетически активные вещества. Например, широко распространенные соли азотной кислоты (нитраты) биохимически превращаются в соли азотистой кислоты (нитриты). В кислой среде желудка из нитратов и аминосоедииеиий образуются нигрозосоеданения, которые относятся к супермутагенам. Известны также мутагены биологиче-|.л0Г0 типа. В настоящее время установлен мутагенный эффект многих вирусных инфекций. Частоту мутаций могут повышать повторные вакцинации. Мутагенные соединения содержатся в продуктах жизнедеятельности некоторых микроорганизмов. Например, генетический эффект установлен для соединения афлотоксина - ядовитого вещества, вырабатываемого одним из видов плесневого гриба рода Аспергилл. Этот токсин приобретает мутагенную

активность в результате метаболических превращений в организме человека или после воздействия па него солнечного света.

Осознанием возрастающей генетической опасности стало появление и развитие таких наук, как экологическая генетика, генетическая токсикология, фармакогенешка. Экологическая генетика изучает влияние факторов среды обита! шя на наследственность. Концепция экогенетики человека и ее основы начали закладываться в середине 50-х годов, когда впервые были обнаружены генетически детерминированные патологические реакции на лекарства, обусловленные недостаточностью ферментов. Разработка проблем экологической генетики ускорилась в связи с тем, что среда обитания пополнилась новыми факторами (лекарства, пестициды, пищевые добавки и др.). Ранее, в процессе всей эволюции, человек не соприкасался с такими факторами, поэтому на действие этих веществ не было никакого отбора. Какой-либо аллель мог распространиться ранее в популяции из-за его селективных преимуществ или дрейфа, но в других условиях окружающей среды этот аллель проявляет патологическое действие. Это называется эко-геиетическим действием факторов. Биологический или патологический эффект какого-либо аллеля зависит от воздействия специфического фактора среды. Ясно, что необходима организация широкой проверки действия внешних факторов (особенно новых) с целью выявления патологических наследственно обусловленных реакций. Это явится научной основой для обеспечения адаптивной среды для каждого человека (подбор индивидуальной диеты и климата, исключение отравления лекарствами, обоснование критериев профессионального отбора и т. п.). Мутагенную активность факторов антропогенной природы, прежде всего химических соединений, изучает генетическая токсикология. Она разрабатывает методы и способы оценки генетической активности веществ. Эта наука ставит своей целью свести к минимуму степень риска мутагенных воздействий, уменьшить генетическую опасность во всех областях человеческой деятельности Генетическая токсикология возникла на основе исследования мутационного процесса, популяционной генетики и экологии. Она тесно связана с экологической генетикой. Эги дисциплины перекрываются в той области, которая касается

взаимодействия организмов с факторами окружающей среды, особенно мутагенными, а также в области генетики популяций.

В тоже время генегическая токсикология имеет самостоятельные прикладные задачи по ограничению распространения мутагенов, а также в изучении канцерогенов, многие из которых представляют собой мутагены. Знание механизмов мутационного процесса убеждает в том, что мутагенез, репарация и рекомбинация имеют много общих этапов, связанных с репликацией ДНК. Поэтому' генетическая токсикология изучает не только мутагенные соединения, но и влияние внешних воздействий на репарацию ДНК. Фармакогенетика изучает значение наследственности в реакции организма на лекарства. Она включает в себя вопросы, относящиеся к изучению наследственных различий в реакциях организма на лекарства. При этом идет речь не только о клинически выраженных патологических реакциях у отдельных лиц, по и о механизмах толерантности к лекарствам, о парадоксальных реакциях. Любые фармакогенетиче-ские реакции развиваются на основе широкого генетического полиморфизма в человеческих популяциях, эволюционно сформировавшегося до появления применяемых теперь фармакологических средств. Успехи, достигнутые фармакогенетикой, позволили клинически понять лекарственную толерангность и повышенную чувствительность к препаратам у отдельных лиц. От прогресса фармакогенетики во миогом зависит индивидуализация лечебных мероприятий: выбор аналога, дозы, способ введения. Количество воздействий, дня которых показана генетическая ак-

тивность, постоянно возрастает, поэтому необходимость осведомленности населения в вопросах генетической безопасности несомненна. И начинать следует со школьников и студентов. Студенты и старшие школьники, изучающие вопросы генетики, должны знать, какие воздействия, химические соединения, продукты, предметы быта могут оказаться генетически опасными, а также злоупотребление какими продуктами может привести к нежелательным последствиям в случае наличия скрытых мутаций. Например, передозировка продуктов с большим содержанием фенилаланина (жевательная резинка, газированная вода и прочие) может вызвать осложнения у клинически здоровых носителей мутангного гена фенилкетоиурии из-за биохимического дефекта данного гена.

Отдельные элеменгы экологической генетики и генетической токсикологии можно использовать в вузовском курсе «Генетика» при изучении разделов «Мутационная изменчивость», «Генетика человека», в курсе «Молекулярная биология» при изучении вопросов, связанных с репликацией и репарацией ДНК, а также в курсах «Биохимия», «Генетика популяций», «Иммунология» и некоторых других. Но для более детального изучения актуальных в настоящее время вопросов генетической безопасности этого недостаточно. Так как в учебной программе биологических специальностей университетов и других вузов не предусмотрены дисциплины, непосредственно изучающие вопросы генетической безопасности, можно рекомендован, изучение таких вопросов в рамках спецкурсов.

ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ПЫЛЬЦЫ В СВЯЗИ С ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ПРИРОДОЙ РОДА CERASUS И ЭКОЛОГИЕЙ

© И.П. Сницын, Л.Ф. Яндонкл

Одним из этапов изучения развигия генеративных органов растений рода Cerasus является исследование фергильности и жизнеспособности пыльцы. Изучение качества пыльцевых зерен необходимо для успешной разработки вопросов, связанных с подбором пыльцы для скрещивания, созданием новых сортов. Установив зависимость между' степенью жизнеспособности пыльцы и плодовитостью, некоторые авторы рекомендуют по степени жизнеспособности пыльцы выделять более плодовитые формы. Особый интерес представляет оценка качества пыльцы растений p. Cerasus в связи с регулируемым их водообеспечением.

Большинство предложенных в научной литературе способов определения фертильности и жизнеспособности пыльцы условно можно разделить лишь на две группы: 1) биохимические, базирующиеся на способности пыльцевых зерен по-разному адсорбирован, химические вещества (красители), 2) методы in vitro -проращивание пыльцы на искусственных питательных средах. На наш взгляд, для комплексного обследования пыльцы, ее оплодотворяющей способности.

необходимой частью исследования фертильности и жизнеспособности является метод /// vivo, дающий наиболее объективные результаты.

В результате использования всех трех групп методов - I) ацетокарминовый, 2) проращивание в рас-таоре агар-агара и сахарозы с добавлением НВЮ3, 3) опыление пыльцой материнского растения - нами получены данные, позволяющие понять некоторые закономерности, отражающие особенности строения и развития пыльцы в связи с происхождением изучаемых растений и условиями их водообеспечения. Так, видовые формы (вишня обыкновенная - сорта Любская, Жуковская, Владимирская, вишня войлочная) имеют 67-86 % нормально сформированных, интенсивно окрашивающихся пыльцевых зерен. У гибридных форм (Харитоновекая, Чародейка, Интенсивная - селекции О.С. Жукова, ВНИИГиСПР им. И.В. Мичурина) также наблюдается достаточно высокий процент морфологически нормальных пыльцевых зерен (62-68 %). Однако при появлении действия такого экологического фактора, как вода