Vse o mutaciji. Evolucijska vloga

Mutacija se imenuje vztrajne spremembe v genotipu, ki so posledica vpliva zunanjih in notranjih dejavnikov. Prednik tega izraza je Hugo de Vries - nizozemski botanik in genetik. Proces, ko pride do mutacij, imenujemo mutageneza. V današnjem članku se bomo dotaknili teme mutacije in govorili o tem, kakšna je vloga mutacije v evolucijskem procesu.

Vzroki tega pojava

Za proces mutiranja sta značilni dve lastnosti - spontanost in inducibilnost. Videz spontana mutacija značilna spontanost in se pojavlja na kateri koli stopnji razvoja telesa. Kar zadeva okolje, mora biti naravno.

Inducirana mutacija je dedna sprememba v genomu, ki nastane kot posledica delovanja različnih mutagenov. Organizmi so postavljeni bodisi v umetno ustvarjenih (eksperimentalnih) bodisi v neugodnih okoljskih razmerah.

Žive celice zaznavajo mutagenezo kot naravni proces za njih. Glavni procesi, odgovorni za mutacijo, so: replikacija in motnja popravljanja DNK, transkripcijski proces in genetska rekombinacija.

Mutageneza in njegovi modeli

Pri razlagi in razumevanju narave in mehanizmov pojavljanja mutacij pomagajo posebni znanstveni pristopi. Spremembe polimeraze temeljijo na teoriji neposredne in edinstvene odvisnosti mutacij na napakah DNA polimerov. V tatumerjevih modelih mutageneze, ki so jih predlagali dva dobro znana biologa, je bila ideja najprej dodana, da je glavna plast mutacij v možnosti, da se baze DNA nahajajo v različnih tatumnih oblikah.

Zgodnja razvrstitev mutacij

Genetik Möller je razvil klasifikacijo mutacij, ki temeljijo na vrstah sprememb v delovanju genov. Posledično so se pojavile naslednje vrste:

1. Amorfen. V času mutacije gen izgubi skoraj vse svoje funkcije. Primer mutacije je sprememba zdravila Drosophila.
2. Hipomorfna. Spremenjeni aleli še naprej delujejo v istem scenariju kot divje. Sinteza proteinskih produktov poteka v manjših količinah.
3. Antimorfno. Sprememba mutantne lastnosti. Primeri mutacije so bili nekatera koruzna zrna - obarvana v rjava barva, vendar ne v vijolično.
4. Neomorfna.

Pozna razvrstitev mutacij

V sodobnih znanstvenih referenčnih knjigah se omenja formalna klasifikacija, ki odvrača spremembe v različnih strukturah. Na podlagi te delitve se razlikujejo naslednje mutacije:

1. Genomski.
2. Kromosom.
3. Gene.

Kromosomske spremembe so povezane z genomskimi mutacijami, katerih skupno število ni v korelaciji s skupino halogenov.

Kromosomske mutacije pripisujejo reorganizaciji posameznih kromosomov v velikem številu. Genetski material v tem primeru izgubi del ali, nasprotno, podvoji.

Kar se tiče genske mutacije, le malo spremeni strukturo DNA v genu, za razliko od drugih vrst, vendar se pojavlja pogosteje.

V genski vrsti je opredeljena še ena podvrsta, imenovana točkovna mutacija. V njej se ena dušikova baza nadomesti z drugo.

Evolucijska vloga mutacije

Prav tako se zgodi, da se škodljivost mutacij postopoma nadomesti z uporabnostjo. Zagon takšnih sprememb je stalno spreminjajoče se stanje obstoja organizmov. Kakšno vlogo igrajo mutacije?

Vzemimo kot primer naravni izbor - znan evolucijski proces, ki je v veliki meri odvisen od variabilnosti. Razmislite o evolucijski vlogi mutacije s primerom mutantnih melanistov (posameznikov s temno barvo), ki so jih odkrili angleški znanstveniki iz 14. stoletja pri študiju brezovih molov. Poleg metuljev, pobarvanih v običajno svetlih barvah, so našli še druge primere, katerih barva je bila veliko temnejša. Razlog za tako močno razliko je bil mutiran gen.

Dejstvo je, da so običajni habitati za takšne metulje drevesa, na debelih katerih bogati raste lišaj. Industrijska revolucija, ki je bila krona v prvih letih, skupaj z močnim onesnaženjem atmosferskih plasti, je privedla do smrti lišaj. Nekoč so se pojavile svetlobne palčke, ki so preprečile naravno preobleko breza moljca. Vse to je pripeljalo do dejstva, da so posamezniki, katerih življenjsko okolje so bili industrijska območja, spremenili barvo morfija od svetlobe v temno. Ta evolucijska vloga mutacije je pripomogla k preživetju številnih metuljev, medtem ko so njihovi zelo neuspešni svetlobni sorodniki žrtvovali napade ptic plen.

Podobne spremembe se pojavljajo v številnih vrstah po vsem svetu. Pojav takih uporabnih lastnosti, ki so osnova evolucijske vloge mutacije, vodi k dejstvu, da naravna selekcija povzroča nove podvrste in vrste med živimi organizmi. Mutacija se dogaja nenehno, ker je naravna sposobnost naših genov.

Več informacij o mutaciji najdete v učbenikih o biologiji in posebni znanstveni literaturi.