Czynniki mutagenne (mutagen) - czynnik fizyczny lub chemiczny, wywołujący uszkodzenie DNA i wskutek tego zwiększający istotnie częstość mutacji. Do najsilniej działających czynników mutagennych fizycznych należy promieniowanie nadfioletowe o długości fali < 260 nm i różne rodzaje promieniowania jonizującego (np. promienie X lub gamma). Do najczęściej stosowanych czynników mutagenicznych chemicznych zalicza się czynniki alkilujące, analogi zasad purynowych (np. bromouracyl), barwniki akrydynowe (np. proflawina), niektóre alkaloidy (kolchicyna). Cz. m. bywają stosowane w hodowli bakterii i roślin w celu zwiększenia częstości mutacji, co umożliwia wyselekcjonowanie spośród setek powstałych mutacji tych nielicznych, które odpowiadają potrzebom hodowcy i wyprowadzenie z nich nowych szczepów i odmian.

Rodzaje mutacji:

A. genowe (punktowe) - zachodzą na odcinku DNA krótszym niż jeden gen; polegają na zmianie właściwej sekwencji nukleotydów (zamianie, wycięciu lub wstawieniu par pojedynczych nukleotydów lub odcinków trochę dłuższych)

B. chromosomowe - dotyczą zmiany struktury chromosomów lub ich liczby

o strukturalne (aberracje) - polegają na zmianie struktury w obrębie jednego chromosomu lub pomiędzy chromosomami niehomologicznymi

o liczbowe (genomowe) - dotyczą zmiany całego genomu, który zostaje zubożony lub powiększony o jeden chromosom lub też zwielokrotniony całkowicie (o całe "n"); są wynikiem zaburzenia procesów podziałowych, konkretnie nieprawidłowego rozejścia się chromosomów

Najważniejsze czynniki mutagenne:

• mutageny chemiczne

o niektóre kwasy (np. kwas azotowy)

o aminy (np. anilina)

o pestycydy

o niektóre gazy bojowe (iperyt jako czynnik alkilujący DNA)

o barwniki wiążące DNA (interkalujące)

o benzopiren w dymie tytoniowym

o dioksyny

o niemal wszystkie związki aromatyczne

• mutageny fizyczne

o promieniowanie jonizujące

 promieniowanie gamma

 promieniowanie rentgenowskie (promieniowanie X)

 promieniowanie ultrafioletowe

 promieniowanie kosmiczne

o wysoka temperatura

o szok termiczny

o bodźce traumatyczne - urazy

• mutageny biologiczne

o niektóre wirusy (różyczki i opryszczki, retrowirusy)

o pierwotniaki wywołujące toksoplazmozę.

o grzyby pleśniowe

Wpływ kwasu azotowego na organizm.

Kwas azotowy, HNO3 – nieorganiczny związek chemiczny, jeden z najsilniejszych kwasów tlenowych.

Pary kwasu azotowego mogą wywołać stany zapalne dróg oddechowych, które mogą prowadzić do obrzęku płuc i odoskrzelowego zapalenia płuc. Spożycie może spowodować śmiertelną perforację ścian żołądka lub jelit. W kontakcie ze skórą wywołuje martwicę lub zwęglenie. Większe poparzenia mogą prowadzić do zapaści lub wstrząsu. Poparzenie ponad 15% ciała stanowi zagrożenie dla życia.

Kwas azotowy należy przechowywać w pojemnikach kwasoodpornych bez dostępu światła, z dala od metali i materiałów palnych. Pomieszczenie powinno mieć zapewnioną wentylację.

Wpływ promieniowania jonizującego na organizmy żywe

W wyniku wchłonięcia cząstek lub fotonów promieniowania dochodzi bezpośrednio do jonizacji atomów struktur komórkowych, zmian przepuszczalności błon komórkowych, powstania toksyn radiacyjnych – przede wszystkim następuje radioliza wody prowadząca do zadurzenia kierunków przemian biochemicznych składu chemicznego komórek. Promieniowanie działa mutagennie, powodując powstawanie uszkodzeń w DNA w wyniku bezpośredniego niszczenia cząsteczek kwasów nukleinowych oraz produkcji wolnych rodników. Komórki rozpoznają uszkodzenia materiału genetycznego i zatrzymują cykl komórkowy, starając się usunąć zniszczenia przed przystąpieniem do dalszych podziałów. Stanowi to ochronę przed powstawaniem komórek nowotworowych. Większe dawki promieniowania jonizującego mogą zabić komórkę, niszcząc jej białka i fosfolipidy błon plazmatycznych.

Wpływ pierwotniaków na organizmy:

Pierwotniaki, protisty zwierzęce (Protozoa) – drobne (według tradycyjnych definicji – jednokomórkowe) organizmy eukariotyczne, zaliczane tradycyjnie (do XX w.) do królestwa zwierząt, w randze typu lub podkrólestwa. W nowszych systemach klasyfikacji włączane są do królestwa Protista jako sztuczny takson (dział). Według jednej z propozycji taksonomicznych, pierwotniaki są wydzielane jako odrębne królestwo Protozoa, obejmując również wielokomórkowe śluzowce, nie obejmując z kolei licznych grup jednokomórkowców zaliczanych do roślin, grzybów lub chromistów.

Do chorób zakaźnych człowieka, czyli takich, które wywołane są przez chorobotwórcze drobnoustroje i wytwarzane przez nie biologiczne czynniki, zalicza się między innymi:

• śpiączka afrykańska,

• lamblioza,

• malaria,

• toksoplazmoza,

• czerwonka amebowa

• rzęsistkowica.