Mutagenezis mi? Természetes és mesterséges mutagenezis

Az emberek a létezésük kezdetétőla maguk és a körülöttük lévõ világ ismerete. És gyakran a kutatási tevékenység arra vezet, hogy az emberek szándékosan beavatkoznak a szokásos folyamatokba, ezáltal megsértik az események menetét és olyan nyilvánvaló változásokat vezetnek be, amelyek nem csak a környező természetre, hanem a személyre is hatással vannak.

meghatározás

A mutagenezis a DNS szerkezetének változása, amely a szervezet mutációját eredményezi.

A mutagenezis két típusa van: mesterséges (indukált) és természetes (spontán).

Az észlelés története

1899-ben az orosz tudós Korzhinsky volta mutagenezis tudományos magyarázata meg van adva. 1900-ban a genetikus Frisem folytatta a jelenség tanulmányozását, és ez a tudós adta a mutagenezis jelenlegi definícióját.

Ez a két tudós az elmélet következő rendelkezéseit vonta le:

1. Minden folyamat hirtelen mutációk időszakos változás jeleit.
2. A kapott új formák stabilak.
3. A mutációk nem "építenek" egymást követő sorozatokat, nem halmozódnak fel a középső típus közelében. Ez jelentősen megkülönbözteti az örökletes változásokból származó mutációs változásokat.
4. Hasonló mutációk történhetnek periodikusan.
5. A vizsgált személyek számától függően nő a mutáció megtalálásának valószínűsége.
6. A mutációk mind ártalmat, mind hasznot hordoznak.

Miért vannak mutációk?

Leggyakrabban a mutagenezis akkor következik be, ha hibák merülnek fel a DNS-láncok megduplázódása és helyreállítása során, amikor a kromoszómák a meiózis során a pólusokra megszakadnak.

Általában minden cellában van állandóa törött DNS-szálak helyreállítása. Ha azonban a DNS-integritás helyreállítása nem következik be, akkor a genetikai kód összes hibája halmozódik fel, ami végül mutációs folyamathoz vezet.

Spontán mutagenezis

Ez természetes állapotban fordul elő, ha nem alakul ki mutagén kívülről.

Melyek az ilyen fajok megjelenésének okai:

• Exogén (vagy külső): sugárzás, rendkívül alacsony vagy magas hőmérséklet.
• Endogén (vagy belső). Ezek közé tartoznak a testben lévő metabolitok hirtelen kialakultak, amelyek felébresztik a mutációs folyamatok kialakulását.

Például a sarkvidéki hideg zónákbana vegetáció polyploid formában van. Ez attól függ, hogy számos növényi genetikai mutációt alakítanak ki a vegetáció alatt anomálisan alacsony hőmérsékleten.

Hosszú ideig a tudósok ezt hittékA természetes mutagenezis előfordulási tényezői a kozmikus hullámok és a természetes sugárzási sugárzás. A vizsgálatok során azonban megállapítást nyert, hogy a spontán mutagenezis csak egy kis részét képzi a sugárzás hatása.

Azt találtuk, hogy az oka a részecskék termikus mozgásának helyi kis eltérése.

indukált

A mesterséges típusú mutagenezis a mesterséges mutációk létrehozásának folyamata, a szükséges anyag megszerzése.

Például növénytenyésztésben a tudósok alkalmazzákmutagén tényezők, amelyek átalakítják az eredeti genotípust. Ennek során megszerzik az olyan mutáns növények fajtáit, amelyek új tulajdonságokkal és formákkal rendelkeznek, amelyek nem megtalálhatók az eredeti fajokban.

Ezért elmondható, hogy a szelekcióban előidézett mutagenezis fontos szerepet játszik az új fajták kinyerésében.

Spontán típusú mutagenezis módszerek

Mechanizmusa úgy néz ki, mint egy töredék töréseDNS-t. Ha pontatlansággal végezték, a mutáció kialakulása elkerülhetetlen. Ha a jogsértés a DNS egy lényegtelen részében történt, vagy fordítva, egy értelmes töredékben megjelenik a mutáció, de egyszer és többször nem jelenik meg.

Mutagén: fizikai és kémiai

A mutagének olyan jelenségek, amelyek a testben mutációs változásokat okoznak. A származásuk természetéből fakadóan mind fizikai, mind kémiai anyagok.

A fizikai mutagének közé tartoznak a következők:

1. Ionizáló sugárzás.
2. Hőmérsékletet.
3. Páratartalom.

A hatásuk módszerei a következők:

• A kromoszómák és gének integrált szerkezetének megsemmisítése.
• A szabad gyökök szabadon bocsátása, amelyek megkezdik a DNS kölcsönhatását.
• A szétválás kromatinorsó meneteinek sértetlensége.
• A dimerek megjelenése - egy DNS-lánc pirimidin-bázis komplexeinek kialakulása.

A kémiai mutagének a következők:

1. Szerves és szervetlen természetű vegyi anyagok.
2. Olyan szintetikus anyagok, amelyeket a természetben még nem találtunk.
3. Természetes anyagok a gyári feldolgozás után, például szén és olaj.
4. Egyes gyógyszerek, kábítószerek, bizonyos típusú antibiotikumok.

A kémiai mutagének mechanizmusa a következő:

• A DNS nukleotid komplexeinek alkilezése.
• A nitrogénbázisok helyettesítése hasonló jellegű bázisokon.
• A nukleinsav prekurzorok szintézisének lelassítása.

Van-e előnye a mutagenezisnek?

Tehát bizalommal mondhatjuk, hogy a mutagenezis olyan jelenség, amely tükrözi a test állapotát.

Ha a mutagén hatással lesz a "jelentéktelen" töredékreDNS, akkor valójában a szervezet nem változik meg. A mutációk a DNS "emlékezetében" fognak létezni, és örökölni fognak, és végül teljesen eltűnnek.

De ha a mutagenezis faktorok jelentős hatással vannakegy DNS-fragmens, amelynek eredményeképpen a standard aminosav szekvencia megszakad, visszafordíthatatlan változásokhoz vezet a szervezetben. És ha a mutációt egy bizonyos faj egyedeinek túlnyomó többségében észlelik, akkor a jövőben ez a faj jellegzetességeinek jelentős változásához vezet.

Mivel a mutagenezis megsérti a DNS normál integritását, a mutációk károsíthatják a testet.

A mutációk túlnyomó száma csökkentheti a szervezetek létfontosságú aktivitását és súlyos betegségek megjelenését idézheti elő.

A mutagenezis következményei, amelyek aa szomatikus sejteket nem továbbítják a genetikai anyaggal a következő generációhoz. De a mitotikus felosztás eredményeképpen, amikor a szövetet alkotó új sejtek kialakulnak, kialakulhat tumor tömörülés.

A nemi sejteket érintő mutációk továbbíthatók a következő generációnak.

Esettanulmány: egy mutáció, amely a rovarok egyik képviselőjének rövidített szárnya megjelenéséhez vezet, később a faj többi részében jelenik meg, és ha ezek a rovarok egy széltelen területen élnek, nehezen tudnak mozogni. Ebben az esetben ez egy megszerzett betegség vagy akár egy csúnya.

De ha erõs szelek indulnak ezen a területen, akkor a hosszú szárnyú rovarok eredeti fajai kellemetlenségeket szenvednek, és a rövidszárúak, ellenkezõleg, elõnyei lesznek.

Így elmondható, hogy a mutációk újfajta organizmusokat eredményezhetnek a létező faj genomiális szerkezetének megváltoztatásával.