Những nguyên nhân nào gây đột biến ADN?

Những nguyên nhân của đột biến ADN

Về mặt nguyên nhân, đột biến được chia làm hai loại:

1. Đột biến cảm ứng: xảy ra do tác động của các tác nhân có trong môi trường sống. Các tác nhân gây ra dạng đột biến này được gọi là tác nhân đột biến.

1. Đột biến tự phát: xảy ra trong quá trình nhân đôi của DNA.Các tác nhân đột biến gồm có:

Các tác nhân phóng xạ

• Các tác nhân phóng xạ ion hoá như tia X và bụi phóng xạ có thể làm tách các electron ra khỏi các nguyên tử do đó tạo nên các ion bị thay đổi điện tích. Khi các ion này nằm cạnh hoặc trong cấu trúc của DNA chúng có thể thúc đẩy các phản ứng hóa học làm thay đổi các base của DNA. Tác nhân phóng xạ ion hóa này cũng có thể làm phá vỡ cấu trúc xoắn kép của DNA. Dạng phóng xạ này có thể tác động trên mọi loại tế bào của cơ thể bao gồm cả các tế bào mầm sinh dục.

• Các tác nhân phóng xạ không ion hóa không làm thay đổi điện tích của các nguyên tử nhưng làm cho các electron có thể nhảy từ quỹ đạo trong ra quỹ đạo ngoài của nguyên tử làm những nguyên tử này trở nên không hằng định về mặt hóa học. Tia cực tím có mặt tự nhiên trong ánh sáng mặt trời là một ví dụ cho loại phóng xạ này. Tia cực tím tạo nên các liên kết cộng hóa trị giữa các base pyrimidine nằm cạnh nhau (vd thymine và cytosine) tạo nên các pyrimidine dimer, những dimer này không thể bắt cặp chính xác với các base purine trong quá trình nhân đôi của DNA, dẫn đến kết quả là gây ra sự thay thế một cặp base. Vì tia cực tím chỉ được hấp thu bởi lớp biểu bì nên chỉ có thể gây ra ung thư da mà không thể đến được các tế bào mầm sinh dục.

Hóa chất

• Một số các hóa chất cũng có thể gây ra đột biến do có cấu trúc tương tự các base của DNA, chúng được gọi là các base tương đồng như 5 - bromouracyl. Loại base này có thể thay thế cho một base thật sự của DNA trong quá trình nhân đôi. Do cấu trúc của base tương đồng không giống một cách hoàn toàn như base mà nó  thay thế nên nó có thể gây ra sai sót trong quá trình bắt cặp ở những lần nhân đôi tiếp theo.
• Hàng trăm loại hóa chất đã được phát hiện là có khả năng gây đột biến ở súc vật thí nghiệm như nitrogen mustard, vynil chloride, các tác nhân alkyl hoá, formaldehyde, sodium nitrite và saccharin. Khả năng gây đột biến của chúng không giống nhau, nitrogen mustard là một chất gây đột biến mạnh trong khi đó saccharine gây đột biến nhẹ hơn.
• Một số tác nhân đột biến được sản xuất bởi con người nhưng cũng có nhiều tác nhân xuất hiện tự nhiên trong môi trường như aflatoxin B1 (có mặt phổ biến trong thực phẩm). Ngoài ra còn có một số tác nhân khác như tác nhân sinh học (virus…)