Kas ir mutagēze? Dabiskā un mākslīgā mutagēze

Cilvēki no paša viņu eksistences sākumanodarbojas ar zināšanām par sevi un apkārtējo pasauli. Un bieži pētniecības darbība noved pie tā, ka cilvēki apzināti traucēt ar parastajiem procesiem, tādējādi laužot notikumu gaitu, un tādējādi acīmredzamas pārmaiņas atspoguļojas ne tikai uz dabas vidi, bet arī cilvēkiem.

Definīcija

Mutagēze ir DNS struktūras izmaiņu process, kas izraisa ķermeņa mutāciju.

Ir divu veidu mutagēzes: mākslīgi (inducēti) un dabiski (spontāni).

Atklāšanas vēsture

1899. gadā bija krievu zinātnieks Korzhinskytiek sniegts zinātnisks mutagēzes izskaidrojums. 1900. gadā ģenētikas Frisem turpināja pētīt fenomenu, un tas bija tas zinātnieks, kas sniedza pašreizējo mutagēzes definīciju.

Šie divi zinātnieki ir atraduši šādus viņa teorijas noteikumus:

1. Visi mutācijas procesi ir pēkšņi, piemēram, pārmaiņas simptomā.
2. Jaunās iegūtās formas ir stabila.
3. Mutācijas nav "veidot" secīgas sērijas, neuzkrāšanās tuvu vidējai daļai. Tas būtiski atšķir mutāciju izmaiņas no iedzimtajām izmaiņām.
4. Līdzīgas mutācijas var notikt periodiski.
5. Atkarībā no pārbaudīto personu skaita palielinās mutācijas konstatēšanas varbūtība.
6. Mutacijas rada gan kaitējumu, gan ieguvumus.

Kāpēc ir mutācijas

Visbiežāk mutagēze rodas tad, kad tiek dublēti un atjaunoti DNS ķēdes, kad hronometri miozes laikā tiek traucēta hromosomām.

Kopumā katrā šūnā pastāv konstantesadalīto DNS virskārtu atjaunošana. Tomēr, ja DNS integritātes atjaunošana nenotiek, tad visas ģenētiskā koda kļūdas uzkrāsies, kas galu galā noved pie mutācijas procesa.

Spontāna mutagēze

Tas rodas dabas attīstības apstākļos, kad no ārpuses nav mutagēnu.

Kādi ir šādas sugas izcelšanās iemesli:

• Eksogēns (vai ārējs): starojuma starojums, ārkārtīgi zema vai augsta temperatūra.
• Endogēna (vai iekšēja). Tie ietver pēkšņu ķermeņa metabolītu veidošanos, kas pamodina mutāciju procesu veidošanos.

Piemēram, arktiskajās aukstās zonāsveģetācija ir poliploīda forma. Tas ir atkarīgs no tā, ka augos pie augšanas apstākļiem augās anomāli zemās temperatūrās vairākas genomu mutācijas.

Ilgu laiku zinātnieki to uzskatīja par toDabas mutagēzes rašanās faktors ir kosmiski viļņi un dabiskā starojuma radīšana. Tomēr pētījumu gaitā tika konstatēts, ka starojuma iedarbībā veidojas tikai neliela spontānas mutagēzes daļa.

Ir konstatēts, ka cēlonis ir daļēji sīkas vietējas siltuma kustības vietējās novirzes.

Inducēts

Mākslīgā tipa mutaģenēze ir mākslīgo mutāciju radīšanas process, lai iegūtu nepieciešamo materiālu.

Piemēram, augu audzēšanā izmanto zinātniekimutagēni faktori, kas pārveido sākotnējo genotipu. Šīs gaitas laikā tiek iegūtas mutated augu sugas ar jaunām pazīmēm un formām, kas nav atrodamas to sākotnējās sugās.

Tādēļ var teikt, ka selekcijas izraisītā mutagēze ir svarīga loma jaunu šķirņu iegūšanā.

Spontānas tipa mutagēzes metodes

Tās mehānisms izskatās kā fragmenta nojaukšanaDNS. Ja tas tiek veikts ar neprecizitātēm, mutācijas veidošanās ir neizbēgama. Ja pārkāpums noticis nenozīmīgā DNS daļā vai otrādi, saprātīgā fragmentā parādās mutācija, bet vienreiz un tā vairs netiks parādīta.

Mutageni: fizikāli un ķīmiski

Mutagēnas ir parādības, kas izraisa mutācijas izmaiņas organismā. Pamatojoties uz to izcelsmi, tās visas ir sadalītas fizikālās un ķīmiskās īpašības.

Fiziskie mutagēni ietver:

1. Jonizējošais starojums.
2. Temperatūra
3. Mitrums.

To ietekmes metodes ir šādas:

• Hromosomu un gēnu integrālo struktūru iznīcināšana.
• Brīvo radikāļu atbrīvošana, kas sāk mijiedarboties ar DNS.
• Nodaļas hromatīna vārpstas vītņu integritātes pārkāpums.
• Dineru izskats - vienas DNS ķēžu pirimidīna bāzu kompleksu veidošanos.

Ķīmiskie mutagēni ir šādi:

1. Organiskas un neorganiskas dabas ķīmiskās vielas.
2. Sintētiskās vielas, kuras pirms tam nebija atrodamas dabā.
3. Dabiskās vielas pēc rūpnīcas pārstrādes, piemēram, ogles un eļļa.
4. Dažas zāles, narkotiskās vielas, dažu veidu antibiotikas.

Ķīmisko mutagēnu mehānisms ir šāds:

• DNS nukleotīdu kompleksu alkilēšana.
• Slāpekļa bāzu aizstāšana uz līdzīga rakstura bāzēm.
• Nukleīnskābes prekursoru sintēzes palēnināšanās.

Vai ir ieguvums no mutagēzes?

Tātad, mēs varam ar pārliecību teikt, ka mutagēze ir parādība, kas var atspoguļot ķermeņa stāvokli.

Ja mutagēns ietekmēs "nenozīmīgu" fragmentuDNS, tad faktiski organisms nemainīsies. Mutācijas pastāvēs DNS "atmiņā" un tiks mantotas, un galu galā pilnībā izzudīs.

Bet, ja mutagēzes faktori būtiski ietekmēDNS fragmentu, kā rezultātā standarta aminoskābju secība tiks sadalīta, tā radīs neatgriezeniskas izmaiņas organismā. Ja mutācija ir atrodama lielākā daļa indivīdu noteikta veida, tad nākotnē tas radīs ievērojamas izmaiņas raksturīgajām iezīmēm sugu.

Tā kā mutagēze ir DNS normālās integritātes pārkāpums, mutācijas var kaitēt organismam.

Lielais mutāciju skaits var samazināt organismu dzīvotspēju un izraisīt nopietnu slimību parādīšanos.

Sekas, ko izraisa mutagēzesomatiskās šūnas, ar ģenētisko materiālu netiek pārnestas uz nākamo paaudzi. Bet, pateicoties mitotisku sadalījumu, kad jaunās šūnas, kas veido audus, parādās, var veidoties audzēja blīvums.

Mutācijas, kas ietekmē dzimuma šūnas, var tikt pārnestas uz nākamo paaudzi.

Gadījuma izpēte: mutācija, kas izraisa saīsināto spārnu parādīšanos kādā no kukaiņu pārstāvjiem, pēc tam izpaudīsies pārējās tās sugās, un, ja šie kukaiņi dzīvos vētras zonā, viņiem būs grūti pārvietoties. Šajā gadījumā tā būs iegūta slimība vai pat neglīts.

Bet, ja šajā jomā būs pūst spēcīgs vējš, sākotnējais izskats kukaiņu ar gariem spārniem cietīs neērtības un brachypterous, gluži pretēji, būs priekšrocība.

Tādējādi var teikt, ka mutācijas var radīt jauna veida organismus, mainot esošo sugu genomisko struktūru.