Regulation of mutagenesis by exogenous biological factors in the eukaryotic cell systems

Abstract

The representations of the mutations and the nature of spontaneous mutation process and mutagenesis induced by exogenous oncoviruses, DNAs and proteins-mitogens are analysed. Exogenous biological factors induce DNA damages in regulatory-informational way, acting on the cellular systems for maintenance of genetical stability. Molecular mechanisms are the same as at spontaneous mutagenesis but they are realized with the participation of alien genetical material. Among biological mutagens, the oncoviruses and mobile genetic elements (MGEs) are distinguished as the strongest destabilizing factors which direct tumor transformation of somatic mammalian cells. Genetical reprogramming or changing the programs of gene expression at the differentiation of stem and progenitor cells under growth factors and citokines is probably followed by mutations and recombinations as well.

Проаналізовано уявлення щодо природи мутацій і спонтанного мутаційного процесу, а також мутагенезу, індукованого екзогенними онковірусами, ДНК і білками-мітогенами. Екзогенні біологічні чинники індукують пошкодження ДНК регуляторно-інформаційним шляхом, діючи на системи підтримки генетичної стабільності. Молекулярні механізми мутацій такі самі, як і за спонтанного мутагенезу, але реалізуються за участі чужорідного генетичного матеріалу. Серед біогенних мутагенів виокремлюють онковіруси і мобільні генетичні елементи (МГЕ) як найсильніші дестабілізувальні фактори, що контролюють процес злоякісної трансформації соматичних клітин ссавців. Генетичне перепрограмування або зміна програм генної експресії при диференціюванні стовбурових клітин і клітин-попередників під впливом ростових факторів и цитокінів, ймовірно, також супроводжується мутаціями й рекомбінаціями.

Проанализированы представления о мутациях и природе спонтанного мутационного процесса, а также о мутагенезе, индуцированном экзогенными онковирусами, ДНК и белками-митогенами. Экзогенные биологические факторы индуцируют повреждения ДНК регуляторно-информационным путем, оказывая влияние на системы поддержания генетической стабильности. Молекулярные механизмы мутаций такие же, как и при спонтанном мутагенезе, но реализуются при участии чужеродного генетического материала. Среди биогенных мутагенов выделяют онковирусы и мобильные генетические элементы (МГЭ) как наиболее сильные дестабилизирующие факторы, контролирующие процесс злокачественной трансформации соматических клеток млекопитающих. Генетическое перепрограммирование или смена программ генной экспрессии при дифференцировке стволовых клеток и клеток-предшественников под влиянием ростовых факторов и цитокинов, по-видимому, также сопровождается мутациями и рекомбинациями.