Mutageenisuus on mitä? Luonnollinen ja keinotekoinen mutageeni

Ihmiset alusta alkaen olemassaolostaanharjoittavat itsensä ja ympäröivän maailman tuntemusta. Ja usein tutkimustoiminta johtaa siihen, että ihmiset tahallaan häiritsevät tavallisia prosesseja, mikä rikkoo tapahtumien kulkua ja tuo mukanaan ilmeisiä muutoksia, jotka vaikuttavat paitsi ympäröivään luontoon myös henkilöön.

määritelmä

Mutageneesi on DNA: n rakenteen muutosprosessi, joka johtaa kehon mutaatioon.

Muuntogeenisiä tekijöitä on kaksi: keinotekoinen (indusoitu) ja luonnollinen (spontaani).

Havaitsemisen historia

Vuonna 1899 venäläinen tutkija Korzhinsky olitieteellinen selitys mutageneesistä annetaan. Vuonna 1900 génetisti Frisem jatkoi ilmiötä tutkimalla, ja tämä tutkija antoi nykyisen mutageneesimäärityksen.

Nämä kaksi tiedemiehiä ovat johtaneet hänen teoriansa seuraava määräys:

1. Kaikki mutaatioprosessit ovat äkillisiä, kuten oireiden ajoittaiset muutokset.
2. Saadut uudet muodot ovat vakaita.
3. Mutaatiot eivät "rakenna" peräkkäisiä sarjoja, eivät kerro keskikohdan lähellä. Tämä erottaa merkittävästi perinnölliset muutokset perinnöllisistä muutoksista.
4. Samanlaisia ​​mutaatioita voi esiintyä ajoittain.
5. Riippuen tutkittujen yksilöiden määrästä, todennäköisyys löytää mutaatio lisääntyy.
6. Mutaatioilla on sekä vahinkoa että hyötyä.

Miksi on mutaatioita

Useimmiten mutageneesi tapahtuu, kun virheitä tehdään DNA-ketjujen kaksinkertaistamisen ja palauttamisen aikana, kun kromosomit häiritsevät pylväät meioosin aikana.

Yleensä kussakin solussa on vakiorikki DNA-säikeiden palauttaminen. Kuitenkin, jos DNA: n eheyden palautumista ei tapahdu, kaikki geneettisen koodin virheet kertyvät, mikä johtaa lopulta mutaatioprosessiin.

Spontaani mutageneesi

Se tapahtuu luonnollisissa kehitysolosuhteissa, kun mutageneja ei toimi ulkopuolelta.

Mitkä syyt tällaisen lajin esiintymiseen ovat:

• Eksogeeninen (tai ulkoinen): säteily, erittäin matala tai korkea lämpötila.
• Endogeeninen (tai sisäinen). Näitä ovat äkillisesti muodostuneet kehon metaboliitit, jotka herättävät mutaatioprosessien muodostumista.

Esimerkiksi arktisilla kylmäalueillakasvillisuudella on polyploidimuoto. Tämä riippuu siitä, että kasvien kasvuluvuissa poikkeuksellisen alhaisissa lämpötiloissa muodostuu useita genomisia mutaatioita.

Pitkästä aikaa tutkijat uskoivatluonnollisen mutageneesin esiintymisen tekijät ovat kosmisia aaltoja ja luonnollista säteilyn säteilyä. Tutkimusten aikana havaittiin kuitenkin, että säteilyn vaikutuksesta muodostuu vain pieni osa spontaania mutageneesistä.

On havaittu, että syy on hiukkasten lämpöliikkeen paikallisia pieniä poikkeamia.

indusoi

Keinotyyppisen mutageenisoituminen on keinotekoisten mutaatioiden luomisprosessi tarvittavan materiaalin hankkimiseksi.

Esimerkiksi kasvinjalostuksessa tiedemiehet soveltavatmutageeniset tekijät, jotka muuntavat alkuperäisen genotyypin. Tämän aikana saadaan mutatoituja kasvilajia, joilla on uusia ominaisuuksia ja muotoja, joita ei löydetä alkuperäisiltä lajeiltaan.

Siksi voidaan sanoa, että indusoidulla mutageneesillä valinnalla on tärkeä rooli uusien lajikkeiden saamisessa.

Spontaani-tyyppiset mutageneesimenetelmät

Sen mekanismi näyttää murtaa fragmenttiDNA: ta. Jos se tehdään epätarkkuuksilla, mutaation muodostuminen on väistämätöntä. Jos rikkomus tapahtui merkityksettömässä osassa DNA: ta, tai päinvastoin, merkityksellisessä fragmentissa mutaatio ilmestyy, mutta kertaalleen ei ilmesty.

Mutageenit: fysikaaliset ja kemialliset

Mutageenit ovat ilmiöitä, jotka aiheuttavat mutaatiomuutoksia kehossa. Heidän alkuperänsä perusteella kaikki ne jaetaan fyysisiin ja kemiallisiin.

Fysikaalisia mutageenseja ovat:

1. Ionisoiva säteily.
2. Lämpötila.
3. Kosteus.

Menetelmät niiden vaikutuksesta ovat seuraavat:

• Kromosomien ja geenien kiinteän rakenteen hävittäminen.
• Vapaiden radikaalien vapauttaminen, jotka alkavat olla vuorovaikutuksessa DNA: n kanssa.
• Kohdan kromatiinikaran kierteiden eheyden rikkominen.
• Dimeerien ulkonäkö - yhden DNA-ketjun pyrimidiiniemästen yksittäisten kompleksien muodostaminen.

Kemialliset mutageenit ovat seuraavat:

1. Orgaanisten ja epäorgaanisten aineiden kemialliset aineet.
2. Synteettiset aineet, joita ei ennen ole havaittu luonnossa.
3. Luonnolliset aineet tehdastekäsittelyn jälkeen, esimerkiksi hiili ja öljy.
4. Joitakin lääkkeitä, huumausaineita, eräitä antibiootteja.

Kemiallisten mutageenien mekanismi on seuraava:

• DNA: n nukleotidikompleksien alkylointi.
• Typpipitoisten emästen korvaaminen samankaltaisilla emäksillä.
• Nukleiinihappo-esiasteiden synteesin hidastus.

Onko mutageneesistä hyötyä?

Joten voimme sanoa luottamuksellisesti, että mutageneesi on ilmiö, joka voi heijastaa kehon tilaa.

Jos mutageenit vaikuttavat "merkityksettömään" fragmenttiinDNA, itse asiassa organismi ei muutu. Mutaatiot ovat DNA: n "muistiossa" ja peritään, ja lopulta katoavat kokonaan.

Mutta jos mutageneesi tekijät vaikuttavat merkittäväänDNA-fragmentti, jonka seurauksena standardi aminohapposekvenssi rikkoo, se johtaa irreversiibisiin muutoksiin kehossa. Ja jos mutaatio havaitaan ylivoimaisella enemmistöllä tietyn lajin yksilöistä, tulevaisuudessa tämä johtaa merkittäviin muutoksiin lajin ominaispiirteissä.

Koska mutageneesi rikkoo DNA: n normaalia koskemattomuutta, mutaatiot voivat vahingoittaa kehoa.

Mutaatioiden suuri määrä voi vähentää organismien elintoimintaa ja aiheuttaa vakavien sairauksien ilmenemisen.

Mutageneesin seuraukset, jotka muodostuvat vuonna 2003somaattisia soluja, ei lähetetä geneettisellä materiaalilla seuraavalle sukupolvelle. Mutta mitoottisen jakautumisen seurauksena, kun uudet solut, jotka muodostavat kudoksen, ilmenevät tuumorin tiivistymistä.

Sukupuolen soluihin vaikuttavat mutaatiot voidaan siirtää seuraavaan sukupolveen.

Tapaustutkimus: muuntuminen, joka johtaa lyhyiden siivekkeiden esiintymiseen jollakin hyönteisten edustajista, ilmenee myöhemmin muualla lajistossaan ja jos nämä hyönteiset elävät tuulettamattomalla alueella, niiden liikkuvuus on vaikeaa. Tässä tapauksessa se on hankittu tauti tai jopa rumuus.

Mutta jos tällä alueella puhaltaa voimakas tuuli, alkuperäisen ulkoasun hyönteisten kanssa pitkät siivet kärsii vaivaa ja brachypterous, päinvastoin, se on etu.

Siten voidaan sanoa, että mutaatiot voivat saada aikaan uudenlaisia ​​organismeja muuttamalla nykyisen lajin genomista rakennetta.