Мутагенные факторы — это физические, химические или биологические воздействия, которые повышают частоту мутаций в ДНК по сравнению с естественным уровнем. Они могут вызывать точечные замены, делеции/инсерции, разрывы нитей ДНК, хромосомные перестройки и даже нарушения числа хромосом (анеуплоидии). Влияние проявляется как в соматических клетках (рак, старение тканей), так и в половых (наследуемые изменения).

Основные группы и механизмы

1. Физические мутагены
   • Ионизирующее излучение (γ- и рентгеновское; нейтроны): вызывает одно- и двунитевые разрывы ДНК, крупные делеции и транслокации.
   • Ультрафиолет (особенно UV-B/UV-C): образует пиримидиновые димеры (чаще тимин-тимин), что ведёт к ошибкам репликации.
   • Высокие температуры/тепловой шок: ускоряют депуринизацию и дезаминирование, повышая частоту ошибок у микроорганизмов и в культурах клеток.
   • Радон и космическое излучение: источники ионизирующей радиации в быту/среде.

2. Химические мутагены
   • Алкилирующие агенты (метилметансульфонат, этилнитрозомочевина, темозоломид, горчичный газ): добавляют алкильные группы к основаниям, вызывая ошибочные спаривания и разрывы.
   • Аналоги азотистых оснований (5-бромурацил, 2-аминопурин): встраиваются вместо «нормальных» оснований и таутомеризуются, приводя к транзициям.
   • Интеркалирующие соединения (акридины, этидиум бромид, проклавин): вклиниваются между парами оснований → сдвиги рамки считывания.
   • Дезаминирующие агенты (нитриты, нитрозамины): превращают цитозин в урацил, аденин в гипоксантин и т. п.
   • Реактивные кислородные виды (перекись водорода, гидроксильные радикалы): окислительные модификации (например, 8-оксогуанин → G→T транверсии).
   • Полициклические ароматические углеводороды (бенз(а)пирен в табачном дыме и выхлопах): после метаболической активации образуют аддукты с ДНК.
   • Тяжёлые металлы и их соединения (никель, кадмий, хром(VI), мышьяк): усиливают окислительный стресс, нарушают репарацию ДНК и хроматиновую организацию.
   • Афлатоксин B1 (токсин плесени Aspergillus в испорченных орехах/зерне): мощный гепатомутаген, образует аддукты с гуанином.
   • Некоторые цитостатики (цисплатин и др.): перекрестные сшивки и аддукты с ДНК (поэтому тератогенные и мутагенные побочные эффекты).
   • Пестициды/растворители (например, формальдегид, этиленоксид): реактивные с ДНК и белками.

3. Биологические мутагены
   • Вирусы (особенно ретровирусы, папилломавирусы, аденовирусы): интеграция вирусной ДНК или экспрессия вирусных белков нарушают гены и регуляцию.
   • Транспозоны («прыгающие гены»): перемещаясь, разрывают/перестраивают участки генома.
   • Некоторые бактериальные токсины и хроническое воспаление: через длительный окислительный стресс увеличивают частоту повреждений ДНК.

Примеры из реальной жизни

• Солнечные ожоги без защиты (UV) → риск мутаций в коже и меланомы.
• Медицинские рентген/КТ и радиотерапия (контролируемые дозы, но физически мутагенны).
• Курение и пассивное вдыхание дыма (бенз(а)пирен, нитрозамины).
• Работа с алкилирующими реагентами, формальдегидом, этиленоксидом без средств защиты.
• Контакт с плесневелыми продуктами (афлатоксины).
• Проживание в домах с повышенным радоном без вентиляции.
• Эндогенные процессы: ошибки ДНК-полимераз при репликации, спонтанная дезаминация цитозина, окислительное повреждение при воспалении.

Итоговое определение (кратко)

Мутагенные факторы — любые внешние или внутренние воздействия, увеличивающие вероятность наследуемых изменений ДНК (точечных и хромосомных). К ним относятся физические (ионизирующее излучение, УФ, радон), химические (алкилирующие агенты, аналоги оснований, интеркаляторы, нитрозамины, ПАУ, тяжёлые металлы, афлатоксин) и биологические (вирусы, транспозоны) агенты.