Mutageneza je kaj? Naravna in umetna mutagena

Ljudje od samega začetka svojega obstoja se ukvarjajo s poznavanjem sebe in sveta okoli njih. In pogosto raziskovalna dejavnost vodi v dejstvo, da ljudje namerno motijo ​​običajne procese in s tem kršijo potek dogodkov in uvajajo očitne spremembe, ki vplivajo ne le na okoliško naravo, temveč tudi na osebo.

Opredelitev

Mutageneza je proces sprememb v strukturi DNK, kar ima za posledico mutacijo telesa.

Obstajata dve vrsti mutageneze: umetna (indukcija) in naravna (spontana).

Zgodovina odkrivanja

Leta 1899 je ruski znanstvenik Korzhinsky dobil znanstveno razlago mutageneze. Leta 1900 je genetik Frisem nadaljeval s preučevanjem tega pojava in ta znanstvenik je dal trenutno opredelitev mutageneze.

Ti dve znanstveniki so izpeljali naslednje določbe svoje teorije:

1. Vsi mutacijski procesi so nenadni, kot so občasne spremembe simptomov.
2. Nove pridobljene oblike so stabilne.
3. Mutacije ne gradijo zaporednih serij, ne kopičijo blizu srednjega tipa. To bistveno razlikuje mutacijske spremembe od dednih sprememb.
4. Podobne mutacije se lahko pojavijo redno.
5. Odvisno od števila pregledanih posameznikov se verjetnost pojava mutacije povečuje.
6. Mutacije imajo tako škodo kot korist.

Zakaj obstajajo mutacije

Najpogosteje pride do mutageneze pri napakah ob podvajanju in obnavljanju verige DNA, ko so kromosomi prekinjeni na polovici med mejozo.

Na splošno v vsaki celici obstaja stalna obnovitev porušenih DNA žic. Če pa se ne povrne celovitosti DNA, se bodo vse napake v genetski kodi kopičile, kar sčasoma vodi v mutacijski proces.

Spontana mutageneza

Pojavijo se v naravnih razvojnih razmerah, kadar od zunaj ne delujejo mutageni.

Kateri so razlogi za pojav takšne vrste:

• Eksogeni (ali zunanji) sevalni obseg, izredno nizke ali visoke temperature.
• Endogeni (ali notranji). Ti vključujejo nenadoma nastale v telesnih presnovkih, ki zbudijo nastanek mutacijski procesi.

Torej, na primer, na območjih arktične hladne vegetacije ima poliploidno obliko. To je odvisno od dejstva, da se v rastlinah pojavljajo številne genomske mutacije pri nepravilno nizkih temperaturah med vegetacijo.

Že dolgo časa so znanstveniki verjeli, da so vzroki naravne mutageneze kozmični valovi in ​​naravno sevalno sevanje. Vendar pa je bilo med študijami ugotovljeno, da se s pomočjo sevanja oblikuje le majhen del spontane mutageneze.

Ugotovljeno je, da je vzrok lokalna majhna odstopanja termičnega gibanja delcev.

Izzvenel

Mutageneza umetnega tipa je proces ustvarjanja umetnih mutacij, da bi pridobili potreben material.

Na primer, pri vzreji rastlin uporabljajo znanstveniki mutageni dejavniki, ki spremenijo izvorni genotip. Pri tem se pridobijo mutirane vrste rastlin z novimi značilnostmi in oblikami, ki jih ne najdemo v prvotni vrsti.

Zato lahko rečemo, da indukcijska mutageneza pri selekciji igra pomembno vlogo pri pridobivanju novih sort.

Spontane metode mutageneze

Njegov mehanizem izgleda kot prelom DNA fragmenta. Če je bila izvedena z netočnostmi, je nastanek mutacije neizogiben. Če je prišlo do kršitve v nepomembnem delu DNK ali obratno, se v mutantnem fragmentu pojavijo mutacije, vendar se enkrat in več ne bo pojavilo.

Mutageni: fizični in kemični

Mutageni so pojavi, ki povzročajo mutacijske spremembe v telesu. Po naravi njihovega izvora so vsi razdeljeni na fizično in kemično.

Fizikalne mutagene vključujejo:

1. Ionizirajoče sevanje.
2. Temperatura.
3. Vlažnost.

Metode njihovega vpliva so:

• Uničenje integralne strukture kromosomov in genov.
• Sproščanje prostih radikalov, ki začnejo delovati z DNK.
• Kršitev celovitosti niti kromatinskega vretena delitve.
• Pojav dimerov - tvorba posameznih kompleksov pirimidinskih baz ene DNA verige.

Kemični mutageni so:

1. Kemične snovi organske in anorganske narave.
2. Snovi sintetične narave, ki prej niso bile najdene v naravi.
3. Naravne snovi po predelavi, npr. Premog in olje.
4. Nekatera zdravila, narkotične snovi, nekatere vrste antibiotikov.

Mehanizem kemijskih mutagenov je naslednji:

• Alkilacija nukleotidnih kompleksov DNA.
• Zamenjava dušikovih baz na podlagi podobne narave.
• Pojemanje sinteze prekurzorjev nukleinske kisline.

Ali obstaja koristi od mutageneze?

Torej lahko z zaupanjem povemo, da je mutageneza pojav, ki se lahko odraža v stanju telesa.

Če se mutagena dotakne "nepomembnega" fragmenta DNK, se v resnici organizem ne bo spremenil. Mutacije bodo obstajale v "spominu" DNK in bodo podedovale in sčasoma popolnoma izginile.

Če pa faktorji mutageneze vplivajo na bistveni fragment DNA, zaradi česar se razbije standardno zaporedje aminokislin, bo to povzročilo nepopravljive spremembe v telesu. In če je mutacija odkrita v veliki večini posameznikov določene vrste, bo to v prihodnosti vodilo do bistvenih sprememb značilnih lastnosti vrste.

Ker je mutageneza kršitev normalne integritete DNA, mutacije lahko škodijo telesu.

Ogromno število mutacij lahko zmanjša vitalno aktivnost organizmov in povzroči nastanek hudih bolezni.

Posledice mutageneze, ki se tvorijo v somatskih celicah, se ne prenašajo z genetskim materialom na naslednjo generacijo. Toda kot posledica mitotske delitve, ko nastanejo nove celice, ki tvorijo tkivo, se lahko tvorba zbijanja oblikuje.

Mutacije, ki vplivajo na spolne celice, se lahko prenesejo na naslednjo generacijo.

Konkreten primer: mutacija, ki vodi k pojavu okrnjenih kril v enem od predstavnikov žuželk, se bo kasneje izkazala v preostalih vrstah, in če te žuželke živijo v vetrovnem območju, se bo težko premakniti. V tem primeru bo to pridobljena bolezen ali celo gnusoba.

Toda če se na tem področju začnejo močni vetrovi, bodo prvotne vrste žuželk z dolgimi krili utrpele neprijetnosti, v nasprotnem pa bodo imele prednosti tudi kratko krilo.

Tako lahko rečemo, da lahko mutacije povzročijo novo vrsto organizmov s spremembo genomske strukture obstoječih vrst.