一、引起突變的DNA變化
(一)堿基損傷
1.堿基錯(cuò)配
2.平面大分子嵌入DNA鏈
3.堿基類似物取代
4.堿基的化學(xué)結(jié)構(gòu)改變或破壞
(二)DNA鏈?zhǔn)軗p
1.二聚體的形成
2.DNA加合物(DNAbulkyadducts)形成
3.DNA-蛋白質(zhì)交聯(lián)物(DNA-Proteincrosslinks,DPC)形成
二、引起突變的細(xì)胞分裂過程的改變
非整倍體和多倍體的產(chǎn)生不同于其他致突變作用,因?yàn)樗鼈兩婕安煌募?xì)胞靶分子。非整倍體和多倍體是由于染色體分離異常而產(chǎn)生的。主要涉及細(xì)胞分裂過程的改變?nèi)缂忓N體,微管蛋白的合成與聚合,微管結(jié)合蛋白合成與功能發(fā)揮,細(xì)胞分裂紡錘纖維的功能發(fā)揮,著絲粒與之有關(guān)的蛋白質(zhì)作用,極體復(fù)制與分離,減數(shù)分裂時(shí)同源染色體聯(lián)合配對和重組等。
非整倍體細(xì)胞由正常細(xì)胞未分裂而產(chǎn)生,其原因有同源染色體減數(shù)分裂I期不能適當(dāng)分離,或者姐妹染色體在減數(shù)分裂Ⅱ期,或有絲分裂期不能適當(dāng)分離。不分裂的結(jié)果是紡錘體的一極接受了同源或兩個(gè)染色單體,而另一極則沒有。假定只有一條染色體或一對染色體不分離,在于細(xì)胞中將多出一條或一對染色體,而在另一于細(xì)胞中將少一條或一對染色體。
與非整倍體不同,多倍體涉及整個(gè)染色體有三種情況:
①在細(xì)胞增殖過程,細(xì)胞周期正常染色體復(fù)制,但在接下來的有絲分裂期,染色體分裂時(shí),染色體單體不能分離,即產(chǎn)生一個(gè)4倍體細(xì)胞。
②由于接受分裂錯(cuò)誤,配子為2倍體,而不是單倍體,所以會(huì)產(chǎn)生一個(gè)多倍體的受精卵。
③如一個(gè)卵子被一個(gè)以上精于授精,也將產(chǎn)生多倍體。
非整倍體與多倍體產(chǎn)生機(jī)制是相似的,可能有程度上不同。例如,對紡錘體形成的干擾,如完全阻止,即形成多倍體,如部分阻止,則形成非整倍體。當(dāng)然,對于它們產(chǎn)生的生化機(jī)制已有一定研究,主要是有關(guān)紡團(tuán)體的,現(xiàn)介紹如下:
1.與微管蛋白二聚體結(jié)合
2.與微管上的巰基結(jié)合
3.已組裝好的微管的破壞
4.中心粒移動(dòng)受阻
5.其他作用
三、其他的改變
對DNA合成和修復(fù)有關(guān)的酶系統(tǒng)作用可間接導(dǎo)致DNA損傷,誘發(fā)基因突變或染色體畸變。
1.DNA的高保真復(fù)制需多種酶類的參與,并且在基因調(diào)控下進(jìn)行,其過程中的任何一個(gè)環(huán)節(jié)損傷,將影響DNA復(fù)制的高保真性,有可能引起突變。
2.修復(fù)
四、突變的后果
突變的后果,取決于化學(xué)毒物所作用的靶細(xì)胞,是生殖細(xì)胞,還是體細(xì)胞。如是體細(xì)胞,其影內(nèi)僅能在宜接接觸該物質(zhì)的個(gè)體身上表現(xiàn)出來,而不可能遺傳到下一代;如是生殖細(xì)胞,其影響才有可能遺傳到下一代。圖7-1顯示兩類細(xì)胞發(fā)生突變的可能后果。