<<
>>

Каким образом рентгеновское излучение вызывает мутацию?


Обратимся теперь к частоте мутаций под влиянием рентгеновского излучения. На основе экспериментов по скрещиванию мы пришли к выводу, что, во-первых (из прямой зависимости мутационного темпа от дозы), мутацию вызывает некоторое единичное событие; во -вторых (из количественных данных и из того факта, что мутационный темп определяется общей плотностью ионизации и не зависит от длины волны), это единичное событие должсно быть ионизацией или каким -то другим процессом.
Чтобы вызвать специфическую мутацию, этот процесс должен происходить внутри определенного объема размером около 10 атомных расстояний, взятых в кубе.
Согласно нашему представлению, энергия для преодоления потенциального барьера должсна быть получена из этого взрывоподобного процесса ионизации или возбужсдения. Я называю его взрывоподобным, потому что энергия, затраченная в одном акте ионизации (точнее, вторичным электроном, образовавшимся при взаимодействии излучения с веществом), хорошо известна и сравнительно велика: она равна 30 электронвольтам.
Эта энергия должсна превратиться в чрезвыгчайно усиленное тепловое движение вокруг точки, где произошел взрыв, и распространиться отсюда в форме «тепловой волны», то есть волны интенсивных колебаний атомов. То, что эта тепловая волна еще способна передать необходимую пороговую энергию от 1 до 2 электронвольт на средний «радиус действия» — около 10 атомных расстояний, является вполне допусти-

71
мым, хотя непредубежсденный физик, может быть, и предсказал бы несколько меньший радиус действия.
Во многих случаях результат взрыва приведет не к упорядоченному изомерному переходу, а к повреждению хромосомы — к повреждению, которое станет смертельным для организма, если искусным скрещиванием удалить неповрежсденного партнера (соответствующую хромосому второго набора) и заменить его партнером (хромосомой же),
о              котором известно, что соответствующий ген у него также вызывает смертельный эффект. Безусловно, этого надо ожсидать, и это действительно наблюдается. Их влияние не зависит от самопроизвольной мутабельности
Другие особенности, если и не могут быть предсказаны на основе приведенной выше картины, то их все же можсно легко понять. Например, неустойчивый мутант в среднем не обнаруживает более высокого мутационного темпа под влиянием рентгеновского излучения, чем устойчивый. Поэтому, если при взрыве выделяется энергия, равная 30 электронвольтам, то не имеет большого значения, будет ли требуемая пороговая энергия немногим больше или немногим меньше, скажем, 1 или 1 -3 вольта.
54. Обратимые мутации
В некоторых случаях переход изучали в том и другом направлении, скажем, от «дикого» гена к определенному мутантному гену и обратно, от мутантного к дикому. В этих случаях естественная частота мутаций иногда почти одна и та же, а иногда весьма различна. На первый взгляд это представляется странным, потому что потенциальный барьер, который надо преодолеть, в обоих случаях, казалось бы, один и тот же. Но, конечно, такое положение нельзя считать обязательным, потому что потенциальный барьер должен измеряться от энергетического уровня исходной конфигурации, а этот уровень может быть различным для дикого и мутантного генов (см. рис. 17, где цифра 1 характеризует дикий ген, а 2 — мутантный, меньшая устойчивость которого изображается более короткой стрелкой).
В целом, я думаю, модель Дельбрюка достаточно хорошо выдерживает проверку, и ее использование в дальнейших рассужсдениях вполне оправдано.
<< | >>
Источник: Шредингер Э.. Что такое жизнь? Физический аспект живой клетки. 2002

Еще по теме Каким образом рентгеновское излучение вызывает мутацию?:

  1. 4.3. Каким требованиям должны удовлетворять тесты на рассудочную деятельность
  2. УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЕ  ИЗЛУЧЕНИЕ
  3. Инфракрасное излучение
  4. Роль ультрафиолетового излучения в жизни насекомых
  5. Мутации
  6. Роль инфракрасного излучения в жизни насекомых
  7. Влияние ионизирующего излучения
  8. Необходимо, чтобы мутации были редким событием
  9. 4.2.2. Генеративные мутации
  10. 4.2.1. Соматические мутации
  11. Встречаемость мутаций в природных популяциях
  12. Мутации разных типов — элементарный эволюционный материал
  13. 3.4.2.3. Изменения нуклеотидных последовательностей ДНК. Генные мутации
  14. 3.5.3.3. Изменения структурной организации хромосом. Хромосомные мутации
  15. ЧЕРЕНКОВ Дмитрий Александрович. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМА ДЕЙСТВИЯ НЕИОНИЗИРУЮЩИХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ НИЗКОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ НА ИММУННУЮ СИСТЕМУ МЛЕКОПИТАЮЩИХ, 2015