Colonel Cornel DELIU..................................................

Colonel Cornel DELIU.................................................. Colonel Cornel DELIU..................................................

schulz.clara47
from schulz.clara47 More from this publisher
21.11.2014 Views

56 APÃRAREA NBC 19/2010 OPNII * ARGUMENTE mutaþii somatice, care afecteazã materialul genetic din celulele somatice. Prin metodele clasice de multiplicare a materialului mutant, ele sunt ereditare numai la plantele care se înmulþesc vegetativ. Prin condiþiile oferite de biotehnologie, ele pot fi ereditare la toate speciile, indiferent de þesutul (celula) în care a apãrut, sau de modul de înmulþire al organismului care poartã mutaþia. f) dupã sensul de manifestare a modificãrii induse: mutaþii înainte (mutaþie directã), de la forma spontanã (sãlbaticã) la tipul mutant; mutaþii înapoi (mutaþie de reversie), de la tipul mutant la forma spontanã (sãlbaticã). Spre exemplu, specia Nigella damascena (familia Ranunculacee) se caracterizeazã prin existenþa unor flori cu cinci petale lanciolate, alb-albãstrui, caracter determinat de prezenþa genei a 1 (tipul sãlbatic, normal). În urma iradierii cu o dozã de 1 Gy neutroni de fisiune, în cadrul acestei populaþii a apãrut prin mutaþia înainte (proporþia în care are loc mutaþia înainte se noteazã cu u) a 1 a 2 un individ cu flori mutante cu numeroase petale albastru închis, asemãnãtoare ca formã cu florile de garoafã, caracter determinat de gena mutantã a 2 , în raport de 1/12800 (u = 0,00008). Prin mutaþia înapoi (proporþia în care are loc mutaþia de reversie se noteazã cu v) a 2 a 1 , apar în descendenþa urmãtoare, plante cu flori similare tipului sãlbatic, în raport de 5/100 (v = 0,05). Frecvenþa q în care se aflã în populaþie gena a 1 (care determinã floarea simplã) va fi datã de relaþia: Rezultã ca gena a 2 se aflã în populaþie în raport de 0,0016, respectiv 0,16%. g) dupã efectul lor asupra viabilitãþii organismelor: mutaþii letale, provoacã moartea tuturor indivizilor care poartã mutaþia, înainte de maturitatea sexualã; mutaþii subletale, o parte din indivizii având caracterul mutant sunt letali; mutaþii viabile, nu afecteazã viabilitatea indivizilor care manifestã mutaþia. Efectele genetice la om. În modul de evaluare al efectelor genetice la om apar unele dificultãþi datorate urmãtorilor factori: caracterul particular al efectelor genetice, necesitatea extrapolãrii rezultatelor obþinute experimental pe animale, la om ºi de asemenea, extrapolarea rezultatelor obþinute experimental cu doze forte la doze slabe, precum ºi lipsa informaþiilor pe subiecþii umani de care dispunem. Dacã la doze slabe nu s-au înregistrat efecte genetice la om, în schimb, printre copii supravieþuitori de la Hiroºima ºi Nagasaki iradiaþi cu doze puternice, s-au înregistrat cazuri de anomalii genetice semnificative. Din investigãrile pe animale, s-a stabilit cã frecvenþa anomaliilor genetice se observã la doze mai mari de 1 Gy. La om, anomaliile (de exemplu în structura cromosomilor) reprezintã un risc de 1-10 pe milion de naºteri vii pe cGy, iar mutaþiile genetice apar la iradierea celor doi pãrinþi, cu o frecvenþã de 5-65 pe milion de naºteri vii pe cGy. Dupã prima generaþie ºi la echilibru (dupã 5 generaþii), frecvenþa lor este de 40-200 pe milion de naºteri vii pe cGy, pe generaþie. Mutaþiile sunt legate de sexe, în sensul cã ele se transmit prin femei. În prima generaþie, numãrul de afecþiuni adãugat este mai mic de 1,3 pe million de naºteri vii pe cGy. În mod normal, o populaþie se aflã în echilibru genetic. Apariþia de noi mutanþi este compensatã de eliminarea mutanþilor existenþi prin decese precoce, sau prin fecundãri mai puþine, uneori chiar nule. În cazul unor iradieri suplimentare, acest echilibru se rupe, iar fiecãrei generaþii i se vor adãuga în descendenþã mutaþiile produse la toate generaþiile anterioare (mutanþi suplimentari). Ca urmare, se va produce o creºtere a mutaþiilor letale ºi a celor dominante, precum ºi o acumulare a mutaþiilor primite. Aceste aprecieri sunt cunoscute sub denumirea de ipoteza prejudiciului genetic dat de iradieri slabe. Se apreciazã cã în cazul iradierii ambilor pãrinþi cu doze de 0,01 Sv (1 rem), se va adãuga la prima generaþie 5-75 anomalii, adicã 0,05%, iar la echilibru 60-1100 anomalii, respectiv 0,06-1,0%. Dupã United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (UNSCEAR), valorile respective ar fi 22 (0,02%) ºi 150 (0,15%). Doza geneticã semnificativã la un milion de naºteri vii, datã de iradierea naturalã, fiind de circa 1

mSv/an (0,03 Sv/ generaþie), rezultã cã numãrul efectelor genetice la care ne aºteptãm va fi de 15-225 la prima generaþie ºi 180-3300 la echilibru. APÃRAREA NBC 19/2010 OPNII * ARGUMENTE Radiosensibilitatea comparatã a organismelor vii. Sensibilitatea la radiaþii a organismelor vii este foarte diferitã. Cel mai radiosensibil organism este probabil ciuperca Phycomyces blakes-leeanus, la care doza de radiaþii de 0,01 R (respectiv 0,0001 Gy) modificã creºterea ciupercii, iar cele mai radiorezistente sunt algele albastre-verzi (Cyanophyceae), la care doza de 6x10 4 Gy este mortalã. Algele sunt în general radiorezistente, ele având cromozomi atipici de tip minutes (foarte mici, uneori acentrici), precum ºi diferite substanþe radioprotectoare. Pe cel mai puternic recif coralier din arhipelagul Bikini, algele s-au dezvoltat bine la 6 luni dupã detonarea experimentalã a bombelor atomice. Plantele superioare au o radiosensibilitate mai mare decât algele, însã inferioarã animalelor. Sensibilitatea la radiaþii este dependentã de numeroºi factori de naturã fizicã, chimicã, biologicã sau ecologicã. Dintre factorii de naturã fizicã, care influenþeazã radiosensibilitatea plantelor, amintim: doza de radiaþii, debitul dozei (cantitatea de radiaþii eliberatã pe unitatea de timp), tipul de iradiere (cronicã sau acutã), timpul de radiaþii ºi densitatea lor de ionizare, tensiunea de oxigen în timpul iradierii, interacþiunea radiaþiilor ionizante cu alþi factori fizici, prezenþa sau nu a unor þinte radiologice, etc. Dintre factorii de naturã chimicã, menþionãm prezenþa unor substanþe radioprotectoare sau radiosensibilizatoare în timpul iradierii. Dintre factorii biologici care influenþeazã ºi modificã radiosensibilitatea organismelor, mai importanþi sunt: genotipul ºi constituþia sa geneticã, valoarea volumului cromozomial interfazic (ICV) ºi a cantitãþii de AND pe cromozom (deci mãrimea þintelor biologice), arhitectura nucleului, tipul de cromozomi (speciile având cromozomii cu centromer difuz sunt radiorezistente, prezentând un numãr redus de aberaþii cromozomiale), starea ciclului celular (stadiile interfazei sau ale diviziunii celulare), starea de hidratare a þesutului iradiat (implicat în producerea de radicali liberi formaþi), iradierea totalã a corpului sau iradierea diferitelor organe, etc. Speciile cu un areal larg de rãspândire (plasticitate ecologicã) se caracterizeazã printr-un radiopolimorfism ridicat. Este bine cunoscut cã mãrimea arealului unei specii îi asigurã un anumit polimorfism intraspecific, fiind cu atât mai amplã, cu cât arealul speciei este mai larg. În condiþiile unui climat umed ºi rece, seminþele unuia ºi aceluiaºi soi devin mai radiosensibile decât în condiþii calde ºi uscate. Plantele adaptate la habitate extreme, cum sunt terenurile vechi sau rocile granitice la zi, precum ºi cele tipice pentru stadiile timpurii de succesiune sunt mai radiorezistente. S-a constatat de asemenea cã existã o legãturã între altitudinea reliefului în care vieþuiesc organismele vegetale ºi radiorezistenþa, în sensul cã aceasta din urmã creºte cu înãlþimea. Lipsa sau insuficienþa unor elemente din sol (azot, fosfor) conduce la scãderea radiorezistenþei. Angiospermele sunt de cca 7,2 - 8,7 ori mai rezistente la iradierea cronicã ºi de 6 ori mai rezistente la iradierea acutã, în comparaþie cu gimnospermele. De asemenea, speciile lemnoase de angiosperme, sunt de circa 2,0 – 2,5 ori mai sensibile decât cele ierboase. Radiosensibilitatea este diferitã în cadrul familiei, genului ºi chiar între varietãþi diferite. Formele cultivate sunt mai sensibile decât cele spontane, deoarece conþin o cantitate mai mare de ADN. În procesul evoluþiei ºi al formãrii soiurilor, unele gene au prezentat fenomenul de amplificare geneticã (prezenþa unor gene într-un numãr mare de exemplare), formele cultivate conþinând astfel o cantitate mai mare de ADN. La mamifere, radiosensibilitatea este similarã cu cea înregistratã la cele mai sensibile conifere. În sprijinul acestei afirmaþii vin o serie de studii efectuate în zona Cernobîl care aratã cã “Pãdurea roºie” situatã imediat în vecinãtatea centralei nucleare, formatã în principal din pini, precum ºi populaþia de mesteacãni din zonã au fost distruse în totalitate în urma primirii unei doze de 100 Gy. Valorile debitului dozei la 700 mV de reactorul nr. 4 pe locul unde se gãsea pãdurea de pini, în iunie 1998, ajunge la 2-4 mrem/h la înãlþimea de un metru. La om valoarea dozei DL50/30 este de cca 3,50 Gy, unde DL50/30 reprezintã doza de radiaþii care provoacã moartea a 50% din indivizii iradiaþi, în timp de 30 zile de la iradiere. De menþionat cã din toate verigile trofice omul este cel mai sensibil la acþiunea radiaþiilor ionizante. La unele nivele ale ecosistemelor cum sunt bacteriile, insectele, dozele letale sunt de ordinul a sute de mii de remi, în timp ce la om, efectele letale se produc la doze de ordinul sutelor de remi. Numeroase cercetãri, în special pe plantele de culturã au relevat cã doze mici de radiaþie ionizantã (în special radiaþiile X, gamma, beta), a cãror valoare 57

56<br />

APÃRAREA NBC 19/2010<br />

OPNII * ARGUMENTE<br />

mutaþii somatice, care afecteazã materialul<br />

genetic din celulele somatice. Prin metodele clasice de<br />

multiplicare a materialului mutant, ele sunt ereditare<br />

numai la plantele care se înmulþesc vegetativ. Prin<br />

condiþiile oferite de biotehnologie, ele pot fi ereditare<br />

la toate speciile, indiferent de þesutul (celula) în care a<br />

apãrut, sau de modul de înmulþire al organismului<br />

care poartã mutaþia.<br />

f) dupã sensul de manifestare a modificãrii<br />

induse:<br />

mutaþii înainte (mutaþie directã), de la forma<br />

spontanã (sãlbaticã) la tipul mutant;<br />

mutaþii înapoi (mutaþie de reversie), de la tipul<br />

mutant la forma spontanã (sãlbaticã).<br />

Spre exemplu, specia Nigella damascena (familia<br />

Ranunculacee) se caracterizeazã prin existenþa unor<br />

flori cu cinci petale lanciolate, alb-albãstrui, caracter<br />

determinat de prezenþa genei a 1 (tipul sãlbatic, normal).<br />

În urma iradierii cu o dozã de 1 Gy neutroni de<br />

fisiune, în cadrul acestei populaþii a apãrut prin<br />

mutaþia înainte (proporþia în care are loc mutaþia<br />

înainte se noteazã cu u) a 1 a 2 un individ cu flori<br />

mutante cu numeroase petale albastru închis,<br />

asemãnãtoare ca formã cu florile de garoafã, caracter<br />

determinat de gena mutantã a 2 , în raport de 1/12800<br />

(u = 0,00008). Prin mutaþia înapoi (proporþia în care<br />

are loc mutaþia de reversie se noteazã cu v) a 2 a 1 ,<br />

apar în descendenþa urmãtoare, plante cu flori similare<br />

tipului sãlbatic, în raport de 5/100 (v = 0,05).<br />

Frecvenþa q în care se aflã în populaþie gena a 1 (care<br />

determinã floarea simplã) va fi datã de relaþia:<br />

Rezultã ca gena a 2 se aflã în populaþie în raport de<br />

0,0016, respectiv 0,16%.<br />

g) dupã efectul lor asupra viabilitãþii organismelor:<br />

mutaþii letale, provoacã moartea tuturor indivizilor<br />

care poartã mutaþia, înainte de maturitatea<br />

sexualã;<br />

mutaþii subletale, o parte din indivizii având<br />

caracterul mutant sunt letali;<br />

mutaþii viabile, nu afecteazã viabilitatea indivizilor<br />

care manifestã mutaþia.<br />

Efectele genetice la om. În modul de evaluare<br />

al efectelor genetice la om apar unele dificultãþi<br />

datorate urmãtorilor factori: caracterul particular al<br />

efectelor genetice, necesitatea extrapolãrii rezultatelor<br />

obþinute experimental pe animale, la om ºi de asemenea,<br />

extrapolarea rezultatelor obþinute experimental<br />

cu doze forte la doze slabe, precum ºi lipsa informaþiilor<br />

pe subiecþii umani de care dispunem.<br />

Dacã la doze slabe nu s-au înregistrat efecte<br />

genetice la om, în schimb, printre copii supravieþuitori<br />

de la Hiroºima ºi Nagasaki iradiaþi cu doze puternice,<br />

s-au înregistrat cazuri de anomalii genetice semnificative.<br />

Din investigãrile pe animale, s-a stabilit cã<br />

frecvenþa anomaliilor genetice se observã la doze mai<br />

mari de 1 Gy. La om, anomaliile (de exemplu în structura<br />

cromosomilor) reprezintã un risc de 1-10 pe milion<br />

de naºteri vii pe cGy, iar mutaþiile genetice apar la<br />

iradierea celor doi pãrinþi, cu o frecvenþã de 5-65 pe<br />

milion de naºteri vii pe cGy. Dupã prima generaþie ºi<br />

la echilibru (dupã 5 generaþii), frecvenþa lor este de<br />

40-200 pe milion de naºteri vii pe cGy, pe generaþie.<br />

Mutaþiile sunt legate de sexe, în sensul cã ele se transmit<br />

prin femei. În prima generaþie, numãrul de afecþiuni<br />

adãugat este mai mic de 1,3 pe million de naºteri<br />

vii pe cGy.<br />

În mod normal, o populaþie se aflã în echilibru<br />

genetic. Apariþia de noi mutanþi este compensatã de<br />

eliminarea mutanþilor existenþi prin decese precoce,<br />

sau prin fecundãri mai puþine, uneori chiar nule. În<br />

cazul unor iradieri suplimentare, acest echilibru se<br />

rupe, iar fiecãrei generaþii i se vor adãuga în descendenþã<br />

mutaþiile produse la toate generaþiile anterioare<br />

(mutanþi suplimentari). Ca urmare, se va produce o<br />

creºtere a mutaþiilor letale ºi a celor dominante, precum<br />

ºi o acumulare a mutaþiilor primite. Aceste<br />

aprecieri sunt cunoscute sub denumirea de ipoteza<br />

prejudiciului genetic dat de iradieri slabe. Se apreciazã<br />

cã în cazul iradierii ambilor pãrinþi cu doze de 0,01 Sv<br />

(1 rem), se va adãuga la prima generaþie 5-75 anomalii,<br />

adicã 0,05%, iar la echilibru 60-1100 anomalii,<br />

respectiv 0,06-1,0%. Dupã United Nations Scientific<br />

Committee on the Effects of Atomic Radiation<br />

(UNSCEAR), valorile respective ar fi 22 (0,02%) ºi<br />

150 (0,15%).<br />

Doza geneticã semnificativã la un milion de<br />

naºteri vii, datã de iradierea naturalã, fiind de circa 1

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!