Ugrás a tartalomhoz

Genetika és genomika

Falus András, László Valéria, Tóth Sára, Oberfrank Ferenc, Pap Erna, Dr. Szalai Csaba (2014)

Typotex Kiadó

Mutagenitási vizsgálatok

Mutagenitási vizsgálatok

A mutációk káros hatásainak elkerülésére azonban nem támaszkodhatunk kizárólag a sejtjeinkbe az evolúció során beépült hibajavító mechanizmusokra, hanem lehetőleg mindent meg kell tennünk az esetleges mutagén hatású anyagok előállításának és forgalomba hozatalának elkerülésére. Ezt a célt szolgálják a mutagenitási vizsgálatok. A nemzetközi előírások szerint minden leendő gyógyszer, vegyszer és kemikália átesik ún. gyógyszerbiztonsági vizsgálatokon, amelyek egyik csoportját a különböző mutagéntesztek alkotják. Fontos, hogy a lehető legszélesebb spektrumú – a prokariótáktól az eukariótákig, azon belül az emlősökig, illetve az emberig terjedő – in vivo, illetve in vitro vizsgálatokat végezzék el a mutagén = mutációt indukáló hatások kizárására.

Általában a baktériumokon végzett, pontmutációk kimutatására alkalmas direkt vizsgálatok az elsők, ilyen az Ames-teszt, ekkor a tesztelendő anyagot közvetlenül adják a megfelelő baktériumtörzsek tenyészetéhez. Előfordulhat azonban az is, hogy nem maga a tesztanyag, hanem annak valamelyik metabolitja mutagén, ilyenkor emlős máj-mikroszóma-frakciót vagyis a metabolizmushoz szükséges enzimeket is hozzáadják a kísérleti rendszerhez.

A mutagenitási vizsgálatok fegyvertárában nemcsak pontmutációk, hanem a repairt is érintő mutációk, valamint számbeli és szerkezeti kromoszómamutációk kimutatására alkalmas eljárások is vannak.

Az egyik legszélesebb körben alkalmazott in vitro eljárás az ún. sister chromatid exchange (SCE) technika, amellyel a testvérkromatidák kicserélődését lehet kimutatni. Ugyan még ma sem ismert, miért van testvérkromatida kicserélődés az egészséges testi sejtekben – hiszen a testvérkromatidák genetikai anyaga 100%-ig azonos (a hibás replikáció hatása elenyésző) – de a DNS-károsító, mutagén anyagok fokozzák a kicserélődések gyakoriságát, a normális 4-5/sejt (mitózis) értékről ennek akár sokszorosára is. E technika azonban orvosi, diagnosztikai jelentőséggel is bír; vannak fokozott kromoszó-matörékenységgel, -instabilitással járó, szerencsére ritka, öröklődő betegségek, mint pl. a Bloom-szindróma, ahol az SCE-vizsgálat eredménye, a ≈ 60 SCE/sejt érték a kórismézés alapjául szolgálhat.

A mutációk következményeinek értékeléskor főként a populáció-, illetve evolúciógenetikában használatos kategóriák: a hasznos, a káros és a neutrális mutációk csoportjai. Ekkor a mutációkat nem az egyed, hanem a faj túlélése szempontjából értékelik. Azonban nem szabad elfelejteni, hogy ekkor a mutációt nem önmagában, hanem az adott környezettel kapcsolatban vizsgálják. Erre a legjobb, immár klasszikus, példa az angliai nyírfaaraszoló lepke fehér, illetve fekete pigmentációjú változatainak esete (ld. http://biologiaievolucio.blogspot.hu/2012/01/nyirfaaraszolo-lepkek-evolucio-mukodes.html).

Ez egyben arra is figyelmeztet, hogy nemcsak a genetikai anyag, hanem ettől függetlenül a környezet is változik, és ami az egyik környezetben hasznos vagy közömbös volt, az a másik környezetben káros lesz, vagy fordítva.

Ezzel kapcsolatban meg kell említeni azt is, hogy a vad/mutáns génváltozat, allél megkülönbözetés mindig egy adott környezetre, populációállapotra vonatkozik: mindig az a mutáns jelenti a vad típust, amelyik a leggyakoribb.

Hasznos webhelyek:

www.genomic.unimelb.edu.au/mdi/

www.hvgs.org/mutnomen/

http://www.hgmd.cf.ac.uk/ac/hahaha.php

http://decipher.sanger.ac.uk/

www.ncbi.nlm.nih.gov