Ағзаның орта факторлары әсерлеріне өте жоғары сезімтал болуының негізі болып кейбір арнайы (спецификалық) мутациялар саналады. Ортаның зиянды факторлары барлық адамдарды закымдамай, тек кейбір, осы мутацияларға генетикалык бейімді ағзаларды ғана закымдайды. Адам ағзасына енген химиялық косылыстар метаболизмін (биотрансформациясының) генетикалық тұрғыдан бақыланатыны белгілі. Адам ағзасына күнделікті енетін заттар – ас-су құрамындағы әртүрлі заттар, дәрі-дәрмектер, түтіндер (темекі түтіні), шаң-тозаңдар және ауа құрамындағы түрліше газдар, тіпті күн сәулесі – метаболизм ферментгерінін қатынасуымен жасушаларда биотрансформацияланады. Биотрансформация – 700-ге жуық реакциялардан тұратын өте күрделі үдеріс. Оның III — фазасын ажыратады.
Биотрансформацняның І-фазасында ағзаға енген экзогендік молекулалар цитохром 450 (СУР-450) қатынасуымен, монооксигенация реакциясы нәтижесінде, активтенеді. Нәтижесінде көптеген аралық улы өнімдер түзіледі. Ал, биотрамсформацияньң ІІ-фазасында аралық улы өнімдср залалсызданады. Егер биотрансформацияның I- және ІІ-фазасы үрдістері арасындағы тепе-теңділік сақталса ағза бірқалыпты тіршілік стеді, ал егер I фаза реакциялары өте белсенді не ІІ-фазада заттардың залалсыздануы жеткіліксіз болса, ягни тепе-теңділік бұзылса, жасушада аралық улы өнімдер (экдогендік еркін радикалдар) көптеп түзіліп, жинақталып оксидативтік стрессті қоздырады. Нәтижесіндс жасуша тез картайып өледі. Осылайша, улы молекулалардың көптеп түзілуі ағзаны жасуша және ұлпа деңгейлерінде улап, қоршаган орта факторларының әсерлерінен ағзаның ауру тәуекелділігінің күшеюіне (өкпенін, көкіректің, аталык бездін, тоқ ішектің т.б. ісік ауруларының дамуына) және дәрі-дәрмектерге деген қосалқы реакциялардың қалыптасуына алып кследі.
Оксиданттық стресс – мембрана липидтерінің асқын тотықты тотығуының бұзылуына алып келетін тізбегі реакциялар салдары болып табылады. Биотрансформацияның I фазасыңда түзілетін эндогендік еркін радикалдар өте кауіпті молекулалар болып табылады жөне олар жасушаны белсенді «шабуылдап», мембрана липидтерінін аскын тотыкты тотығуын бұзып, мембраналарда саңылаулар пайда етеді. Нәтижесінде жасушаішілік қысым төмендеп гомеостаз өзгереді. олардың ерте өліп калуына алып келеді.. Осынын бәрі қоршаған орта факторлары әсерлерінен дамитын аурулардың және ағзанын қартаюынын басты себебі оксидативтік стресс екендігін көрсетеді.
Кейбір ғалымдар биотрансформацияның ІІІ-фазасын-метаболизм өнімдерінін агзадан шығарылу (элиминация) фазасын ажыратады. Бұл фаза негізін шығару гендерінің қатынасуымен жүзеге асады. Биотрансформация реакциялары не бәрі 50 шақты гендердің қатынасуымен жүреді. Бірақ, бұл гендердін бәрі өте күшті полиморфты жүйе болып табылады, мысалы кейбір цитохром гендерінін СУР 2Д6 60-қа, NAT2 генінің 20-ға жуык әртүрлі аллельдері белгілі.
Биотрансформацияның І-фазасы (активтену) цитохром 450 (СУР450), ал ІІ-фазасы (залалсыздану)- глютатнон S-трансфераза (GST) және N-ацетилтрансфераза гендерінің өнімдері аркылы жүзеге асады. I-фаза гендері СУР 1А1 гені 15 хромосоманын 15q22q-24 локусында орналаскан. Ол І-фазада темекі түтіні әсерінен активтенеді. Оның кодтайтын ферменті СУР1А2 полициклдық ароматтық көмірсулардын алмасуын катализдейді. Осы ферменттің жеңіл индукцияланатын формасы темекі тартушылар арасында өкпе рагының дамуының тәуекелділігінін жоғары болуымен сипатталды. Бұл геннін еуропа популяцияларындағы орташа жиілігі 10%-ға жуық. СУР 1А2 гені 15 хромосоманын 15q22-qter локусында орналаскан және адамдардың бауыр жасушаларындағы барлык цитохром 450-дін 10-15% құрайды. Ол көптеген ксенобиотиктердін -ароматтық және гетероциклдық аминдердің, нитроароматтық қосылыстардың, микотоксиндердін, эстрогендердің және кейбір дәрі-дәрмектердің (фенацетин, ацетоминофан, кофеин т.б.) метаболизмінің активтенуіне катынасады.
СУР 1А2-нің жеңіл индукцияланатын формасы тоқ ішек, куық рагының тәуекелділігін жоғарылатады. Бұл ген негізгі фармакогенетикалық маркер болып табылады. Оның полиморфтық эффекті 30-ға жуык дөрі-дәрмектердің және қоршаған ортаның химиялық өнімдерінің (бета-адреноблокаторлардың, трицнклдық антидепрессанттардың, антиаритмиялық, антигипертензиялык препараттардық) және нейромедиаторлардың (дофамин) метаболизміне әсер етеді. СУР 2Д6 белсенділігі төмен («баяу метаболизаторлар РМ») не жоғары («жедел метабалайзер-ЕМ) күйінде болуы мүмкін. Бұл геннің еуропа популяцияларындағы жиілігі – 5-10%, азиаттарда 1- 2%. СУР 2С19-гені 10 хромосоманың 10q24.1-q24 локусында орналасқан және дәрі-дәрмектер метаболизмінде маңызды рөл атқарады.
