Антимутагены - это агенты, влияющие на мутагенность вещества. [1] Вмешательство может быть в форме предотвращения превращения мутагенного соединения в мутаген [ требуется пояснение ] , инактивации или иного предотвращения реакции мутаген- ДНК . [ необходима цитата ]
Антимутагены можно разделить на: десмутагены, которые инактивируют химические взаимодействия до того, как мутаген атакует гены, и биоантимутагены, которые останавливают процесс мутации один раз после того, как гены повреждены мутагенами. [ необходима цитата ] Существует ряд встречающихся в природе антимутагенов, которые демонстрируют свое эффективное действие. [2] [3] [4]
Примеры антимутагенов
Микроэлементы
Питательные вещества, такие как витамины и минералы, являются примерами питательных микроэлементов , которые необходимы для правильного поддержания гомеостаза метаболизма у людей и других видов. Также указывается, что микронутриенты играют роль в стабильности генома, действуя как потенциальные антимутагенные агенты [5] (см. Примеры ниже):
- Каротиноиды : индукция репарации ДНК с единичным разрывом за счет механизма воссоединения и выведение 8-оксогуанина, что обычно является результатом окислительного стресса в клетках;
- Витамины: могут вызывать запрограммированную гибель клеток через активацию p53 и усиление клеточных механизмов против разрывов цепи;
- Флавоноидные полифенолы: обнаружено , что они обладают антимутагенной активностью за счет увеличения экспрессии OGG1 , фермента, отвечающего за удаление 8-оксогуанина, мутагенного продукта, образующегося после воздействия на клетки окислительного стресса; Увеличение репарации единичных разрывов путем воссоединения и индукции генов, связанных с эксцизионной репарацией оснований и нуклеотидов, таких как XPA и XPC ;
- Селен : вызывает запрограммированную гибель клеток посредством многих сигнальных путей, а также защищает клетки от повреждения, вызванного окислительным стрессом.
- Магний : по существу необходим для процесса эксцизионного восстановления нуклеотидов, когда в клетках, обработанных в отсутствие этого питательного микроэлемента, восстановление было нарушено. [6]
УФ-блокаторы
Солнцезащитные кремы - это продукты, широко известные своей способностью защищать кожу от солнечных ожогов. Активные компоненты, присутствующие в солнцезащитных кремах, могут варьироваться, что влияет на механизм защиты от ультрафиолетового света, который может осуществляться за счет поглощения или отражения ультрафиолетовой энергии. [7] Поскольку УФ-свет может вызывать мутации в результате повреждения ДНК, солнцезащитный крем считается антимутагенным соединением, поскольку он блокирует действие УФ-света, вызывая мутагенез в клетках, в основном солнцезащитный крем препятствует проникновению мутагена. [8]
Гены-супрессоры опухолей
Эти гены выполняют функцию защиты клеток от опухолевидного поведения, такого как более высокая скорость пролиферации и неограниченный рост. В опухолевых клетках часто обнаруживают, что эти гены подавлены или даже инактивированы. Таким образом, гены-супрессоры опухолей могут быть признаны антимутагенными агентами. [9]
- TP53: этот ген кодирует белок p53, который, как известно, действует на апоптотический сигнальный путь, а также, как описано, играет важную роль в эксцизионной репарации разрыва клеток, ДНК которых была повреждена. p53 представляет собой фактор транскрипции, который участвует в транскрипции многих генов, некоторые из которых связаны с процессом клеточного ответа на повреждение ДНК. Некоторые типы рака демонстрируют высокую распространенность более низких или даже отсутствующих уровней экспрессии этого белка, что подтверждает его важность в борьбе с мутагенезом. [10]
- PTEN: PTEN - это еще один ген, который считается супрессором опухоли и действует посредством инактивации пути PI3K-AKT, что приводит к росту и выживанию клеток. Другими словами, этот ген важен для остановки роста клеток, избегая задних эффектов и последствий мутагенеза. [11]
Рекомендации
- ^ "База данных и онтология химических объектов, представляющих биологический интерес" . EMBL-EBI, Европейская лаборатория молекулярной биологии, Геномный кампус Wellcome Trust.
- ^ Реннер, HW; Мюнцнер, Р. (апрель 1991 г.). «Возможная роль пробиотиков как диетических антимутагенов». Письма об исследованиях мутаций . 262 (4): 239–245. DOI : 10.1016 / 0165-7992 (91) 90090-ц . PMID 1708108 .
- ^ Митчер, Лестер А .; Теликепалли, Ханумаия; МакГи, Ева; Шанкель, Делберт М. (19 февраля 1996 г.). «Натуральные антимутагенные средства». Мутационные исследования / Фундаментальные и молекулярные механизмы мутагенеза . 350 (1): 143–152. DOI : 10.1016 / 0027-5107 (95) 00099-2 . PMID 8657175 .
- ^ Э. Уолл, Монро (1992). «Антимутагенные вещества из натуральных продуктов». Журнал натуральных продуктов . 55 (11): 1561–1568. DOI : 10.1021 / np50089a002 . PMID 1479376 .
- ^ Arigony, AL; де Оливейра, IM; Мачадо, М. Бордин, DL; Bergter, L; Prá, D; Энрикес, Дж. А. (2013). «Влияние микронутриентов на культуру клеток: отражение жизнеспособности и стабильности генома» . BioMed Research International . 2013 : 597282. дои : 10,1155 / 2013/597282 . PMC 3678455 . PMID 23781504 .
- ^ Коллинз, АР; Азкета, А; Ланги, С.А. (апрель 2012 г.). «Влияние питательных микроэлементов на восстановление ДНК». Европейский журнал питания . 51 (3): 261–79. DOI : 10.1007 / s00394-012-0318-4 . PMID 22362552 . S2CID 23866597 .
- ^ Маслин, Д.Л. (ноябрь 2014 г.). «Защищают ли нас солнцезащитные кремы?» . Международный журнал дерматологии . 53 (11): 1319–23. DOI : 10.1111 / ijd.12606 . PMID 25208462 .
- ^ Де Флора, С. (18 июня 1998 г.). «Механизмы ингибиторов мутагенеза и канцерогенеза». Мутационные исследования . 402 (1–2): 151–8. DOI : 10.1016 / s0027-5107 (97) 00292-3 . PMID 9675264 .
- ^ Хаусман, Джеффри М. Купер; Роберт Э. (2003). Клетка (3-е изд.). Вашингтон, округ Колумбия: ASM Press [ua] ISBN 978-0878932146.
- ^ Zurer, I; Hofseth, LJ; Коэн, Y; Сюй-Велливер, М. Хуссейн, ИП; Harris, CC; Роттер, V (январь 2004 г.). «Роль p53 в эксцизионной репарации оснований после генотоксического стресса» . Канцерогенез . 25 (1): 11–9. DOI : 10.1093 / carcin / bgg186 . PMID 14555612 .
- ^ Песня, MS; Салмена, L; Пандольфи, П.П. (4 апреля 2012 г.). «Функции и регуляция супрессора опухолей PTEN». Обзоры природы. Молекулярная клеточная биология . 13 (5): 283–96. DOI : 10.1038 / nrm3330 . PMID 22473468 . S2CID 28514977 .
дальнейшее чтение
- Рамель, Класс; и другие. (1986). «Ингибиторы мутагенеза и их значение для канцерогенеза: отчет экспертной группы ICPEMC по антимутагенам и десмутагенам». Мутационные исследования / обзоры в генетической токсикологии . 168 (1): 47–65. DOI : 10.1016 / 0165-1110 (86) 90021-7 . PMID 3520303 .
- Ставрик, Б. (1994). «Антимутагены и антиканцерогены в пищевых продуктах». Пищевая и химическая токсикология . 32 (1): 79–90. DOI : 10.1016 / 0278-6915 (84) 90040-1 . PMID 8132169 .
- Хартман, Филип Э .; Шанкель, Делберт М. (1990). «Антимутагены и антиканцерогены: обзор предполагаемых молекул-перехватчиков». Экологический и молекулярный мутагенез . 15 (3): 145–182. DOI : 10.1002 / em.2850150305 . PMID 2185012 . S2CID 23902598 .