Što je mutageneza? Prirodna i umjetna mutageneza

Ljudi od samog početka svog postojanja bave se poznavanjem sebe i svijeta oko sebe. I često istraživačka djelatnost dovodi do činjenice da ljudi namjerno ometa uobičajene procese, čime razbijanje tijek događaja, a donosi očitu promjenu odražava ne samo na prirodni okoliš, ali i kod ljudi.

definicija

Mutageneza je proces promjena u strukturi DNA, što rezultira mutacijom tijela.

Postoje dvije vrste mutageneze: umjetno (inducirano) i prirodno (spontano).

Povijest otkrivanja

Godine 1899. ruski znanstvenik Korzhinsky dobio je znanstveno objašnjenje mutageneze. Godine 1900. genetičar Frisem nastavio je proučavati taj fenomen, a upravo je taj znanstvenik davao aktualnu definiciju mutageneze.

Ova dva znanstvenika izvedena su sljedećim odredbama njegove teorije:

1. Svi mutacijski procesi su iznenadni, poput povremenih promjena u simptomima.
2. Dobiveni novi oblici stabilni su.
3. Mutacije ne "grade" niz uzastopnih, ne akumuliraju se u blizini srednjeg tipa. To značajno razlikuje mutacijske promjene od nasljednih promjena.
4. Slične mutacije mogu se pojaviti povremeno.
5. Ovisno o broju ispitivanih osoba, povećava se vjerojatnost pronalaženja mutacije.
6. Mutacije nose i štete i koristi.

Zašto postoje mutacije

Najčešće mutageneze događa kada pogreške udvostručenje i rehabilitacija DNA lancima, u slučaju povrede kromosoma prema polovima tijekom mejoze.

Općenito, u svakoj stanici postoji konstantna obnova slomljenih DNA grupa. Međutim, ako se ne obnovi DNK integritet, tada će se sve pogreške u genetskom kodu akumulirati, što na kraju dovodi do mutacijskog procesa.

Spontana mutageneza

To se događa u prirodnim uvjetima razvoja, kada mutageni djeluju izvana.

Koji su razlozi za pojavu takve vrste:

• Egzogeni (ili vanjski): zračenje zračenja, iznimno niske ili visoke temperature.
• Endogeni (ili interni). One uključuju iznenada formirane metabolite u tijelu koje probude formiranje mutacijski procesi.

Tako, na primjer, u zonama arktske hladne vegetacije ima poliploidni oblik. To ovisi o činjenici da se kod biljaka kod nerijetko niskih temperatura tijekom vegetacije formiraju brojne genomske mutacije.

Dugo su vremena znanstvenici vjerovali da su uzroci prirodne mutageneze kozmički valovi i prirodno zračenje. Međutim, tijekom studija, utvrđeno je da samo mali dio spontane mutageneze nastaje djelovanjem zračenja.

Utvrđeno je da je uzrok lokalnim malim odstupanjima toplinskog gibanja čestica.

izazvan

Mutageneza umjetnog tipa je proces stvaranja umjetnih mutacija, kako bi se dobio potreban materijal.

Na primjer, u uzgoju biljaka, primjenjuju se znanstvenici mutageni čimbenici, koji pretvaraju izvorni genotip. U toku se dobivaju mutirane vrste biljaka s novim obilježjima i oblicima koji se ne nalaze u njihovoj izvornoj vrsti.

Stoga se može reći da inducirana mutageneza u selekciji ima važnu ulogu u dobivanju novih sorti.

Metode spontanog tipa mutageneze

Njezin mehanizam izgleda kao da razbije fragment DNK. Ako je provedeno s netočnostima, stvaranje mutacije je neizbježna. Ako se kršenje dogodilo u nevažnom dijelu DNK, ili obrnuto, u smislenom fragmentu, pojavit će se mutacija, ali se više i više neće pojaviti.

Mutageni: fizički i kemijski

Mutageni su fenomeni koji uzrokuju mutacijske promjene u tijelu. Po prirodi njihova podrijetla, svi su podijeljeni na fizičku i kemijsku.

Fizički mutageni uključuju:

1. Ionizirajuće zračenje.
2. Temperatura.
3. Vlažnost.

Metode njihovog utjecaja su sljedeći:

• Uništavanje integralne strukture kromosoma i gena.
• Oslobađanje slobodnih radikala koji počinju djelovati u interakciji s DNK.
• Kršenje cjelovitosti niti kromatin vretena razdiobe.
• Pojava dimera - stvaranje pojedinačnih kompleksa pirimidinskim bazama jednog lanca DNA.

Kemijski mutageni su sljedeći:

1. Kemijske tvari organske i anorganske prirode.
2. Tvari sintetičke prirode koje prije nisu bile u prirodi.
3. Prirodne tvari nakon tvorničke obrade, na primjer, ugljena i ulja.
4. Neki lijekovi, opojne tvari, neke vrste antibiotika.

Mehanizam kemijskih mutagena je sljedeći:

• Alkilacija nukleotidnih kompleksa DNA.
• Zamjena dušičnih baza na bazama slične prirode.
• Usporavanje sinteze prekursora nukleinskih kiselina.

Ima li koristi od mutageneze?

Dakle, sa sigurnošću možemo reći da je mutageneza fenomen koji može odraziti na stanje tijela.

Ako mutagen dodiruje "beznačajni" fragment DNK, tada, zapravo, organizam neće proći nikakve promjene. Mutacije će postojati u "sjećanju" DNA i biti naslijeđene, i na kraju će nestati u potpunosti.

Ali ako mutageneze faktori značajno utječu na DNA fragment, što je rezultiralo u standardnom aminokiselinskog slijeda, to će dovesti do nepovratnih promjena u tijelu će biti slomljena. A ako se mutacija otkrije u velikom broju pojedinaca određene vrste, onda će u budućnosti to dovesti do značajnih promjena karakterističnih svojstava vrste.

Budući da mutageneza predstavlja kršenje normalnog integriteta DNA, mutacije mogu naškoditi tijelu.

Preveliki broj mutacija može smanjiti vitalnu aktivnost organizama i izazvati pojavu ozbiljnih bolesti.

Posljedice mutageneze, nastale u somatskim stanicama, ne prenose se s genetskim materijalom u sljedeću generaciju. No, kao posljedica podjele mitoze, kada se pojave nove stanice koje čine tkivo, može doći do komplikacija tumora.

Mutacije koje utječu na spolne stanice mogu se prenijeti na sljedeću generaciju.

Studija slučaja: mutacija koja dovodi do pojave kratkih krila jednog od predstavnika kukaca, pojavit će se u ostatku svoje vrste u narednom vremenu, i ako ti insekti žive u bez vjetra prostoru, onda će biti teško pomaknuti. U ovom slučaju, to će biti stečena bolest ili čak ružnoća.

Ali ako će na tom području pušu jaki vjetrovi, izvorni izgled insekata s dugim krilima trpjeti neugodnosti i brachypterous, naprotiv, imat će prednost.

Tako se može reći da mutacije mogu dovesti do nove vrste organizama promjenom genomske strukture postojećih vrsta.