Mutagenéza je čo? Prírodná a umelá mutagenéza

Ľudia od samého začiatku svojej existencie sa zaoberajú poznaním seba a sveta okolo nich. A často výskumná činnosť vedie k tomu, že ľudia zámerne zasahujú do bežných procesov, čím porušujú priebeh udalostí a zavádzajú zjavné zmeny, ktoré ovplyvňujú nielen okolitú prírodu, ale aj osobu.

Definícia

Mutagenéza je proces zmien v štruktúre DNA, čo vedie k mutácii tela.

Existujú dva typy mutagenézy: umelé( indukované) a prirodzené( spontánne).

História detekcie

V roku 1899 ruský vedec Koržinský poskytol vedecké vysvetlenie mutagenézy. V roku 1900 genetik Frisem pokračoval v štúdiu fenoménu a tento vedecký pracovník dal súčasnú definíciu mutagenézy.

Títo dvaja vedci odvodili nasledujúce ustanovenia svojej teórie:

1. Všetky mutácie sú náhle ako prerušované zmeny symptómov.
2. Nové získané formuláre sú stabilné.
3. Mutácie nevytvárajú po sebe idúce riadky, nehromadia sa v blízkosti stredného typu. To významne odlišuje mutačné zmeny od dedičných zmien.
4. Podobné mutácie sa môžu vyskytnúť pravidelne.
instagram stories viewer
5. V závislosti od počtu vyšetrených jedincov sa zvyšuje pravdepodobnosť detekcie mutácií.Mutácie
6. prinášajú ujmu aj prínos.

Prečo sa vyskytujú mutácie

Najčastejšie sa vyskytuje mutagenéza, keď sa vyskytnú chyby pri zdvojení a obnovení reťazca DNA, ak je chromozóm prerušený na póly počas meiózy.

Vo všeobecnosti je v každej bunke konštantná obnova zlomených reťazcov DNA.Ak však nedôjde k obnoveniu integrity DNA, zhromaždia sa všetky chyby v genetickom kóde, čo nakoniec vedie k mutácii.

Spontánna mutagenéza

Vyskytuje sa v prirodzených podmienkach vývoja, keď z vonkajšieho prostredia nepôsobia žiadne mutagény.

Aké sú príčiny tohto typu:

• Exogénne( alebo externé): žiarenie, extrémne nízke alebo vysoké teploty.
• Endogénne( alebo interné).Tieto zahŕňajú náhle vzniknuté metabolity v tele, ktoré prebúdajú tvorbu mutačných procesov.

Takže napríklad v zónach arktickej studenej vegetácie má polyploidnú formu. To závisí od toho, že v rastlinách sa vytvára rad genómových mutácií pri abnormálne nízkych teplotách počas vegetácie.

Vedci dlhodobo verili, že príčinou prírodnej mutagenézy sú kozmické vlny a prirodzené žiarenie. V priebehu štúdií sa však zistilo, že účinkom žiarenia sa tvorí iba malá časť spontánnej mutagenézy.

Je zistené, že príčinou sú miestne malé odchýlky tepelného pohybu častíc.

indukovaná

Mutagenéza umelého typu je proces vytvárania umelých mutácií na získanie potrebného materiálu.

Napríklad v šľachtení rastlín používajú vedci mutagénne faktory, ktoré transformujú pôvodný genotyp. V priebehu tohto obdobia sa získajú mutované druhy rastlín s novými znakmi a formami, ktoré sa nenachádzajú v ich pôvodných druhoch.

Preto možno povedať, že indukovaná mutagenéza v chove hrá dôležitú úlohu pri získavaní nových odrôd.

Metódy spontánneho mutagenézy

Jeho mechanizmus sa javí ako porušenie fragmentu DNA.Ak sa vykoná s nepresnosťami, vznik mutácie je nevyhnutný.Ak došlo k porušeniu v malej časti DNA alebo naopak v zmysluplnom fragmente, objaví sa mutácia, ale raz a viac sa nebudú prejavovať.

Mutagény: fyzikálne a chemické

Mutagény sú fenomény, ktoré spôsobujú mutácie v tele. Z hľadiska ich pôvodu sú všetky rozdelené na fyzickú a chemickú.

Fyzikálne mutagény sú:

1. Ionizujúce žiarenie. Teplota
2. .
3. Vlhkosť.

Metódy ich dopadu sú nasledovné:

• Zničenie integrálnej štruktúry chromozómov a génov.
• Voľné radikály s voľnými radikálmi, ktoré začnú interagovať s DNA.
• Zlyhanie integrity vlákien chromatínového vretena delenia.
• Vzhľad dimérov - tvorba jednotlivých komplexov pyrimidínových báz jedného reťazca DNA.

Chemické mutagény sú nasledovné:

1. Chemické látky organickej a anorganickej povahy.
2. Syntetické látky, ktoré predtým neboli nájdené v prírode.
3. Prírodné látky po továrenskom spracovaní, napríklad uhlie a olej.
4. Niektoré lieky, omamné látky, niektoré druhy antibiotík.

Mechanizmus chemických mutagénov je nasledujúci:

• Alkylácia nukleotidových komplexov DNA.
• Substitúcia dusíkatých báz na báze podobnej povahy.
• Spomalenie syntézy prekurzorov nukleových kyselín.

Existuje prínos z mutagenézy?

Takže s dôverou môžeme povedať, že mutagenéza je fenomén, ktorý môže odrážať stav tela.

Ak mutagén ovplyvní "nevýznamný" fragment DNA, potom sa v skutočnosti organizmus nezmení.Mutácie budú existovať v pamäti DNA a budú zdedené a nakoniec úplne zmiznú.

Ale ak faktory mutagenézy ovplyvnia podstatný fragment DNA, v dôsledku čoho bude štandardná aminokyselinová sekvencia prerušená, povedie k ireverzibilným zmenám v tele. A ak je mutácia zistená prevažnou väčšinou jedincov určitého druhu, potom v budúcnosti to povedie k významným zmenám charakteristických vlastností druhu.

Pretože mutagenéza je porušením normálnej integrity DNA, mutácie môžu poškodiť telo.

Drvivý počet mutácií môže znížiť vitálnu aktivitu organizmov a spôsobiť výskyt vážnych ochorení.

Tieto účinky mutagenézy, ktoré sa vytvárajú v somatických bunkách, sa neprenášajú genetickým materiálom do novej generácie. Ale ako dôsledok mitotického rozdelenia, keď sa objavia nové bunky, ktoré tvoria tkanivo, môže dôjsť k zhutneniu nádoru.

Mutácie, ktoré ovplyvňujú pohlavné bunky, sa môžu prenášať na ďalšiu generáciu.

Prípadová štúdia: mutácia, ktorá vedie k vzniku krátka krídla jedného z predstaviteľov hmyzu, sa objaví vo zvyšku svojho druhu v neskoršom čase, a ak je tento hmyz žije v bezvetrí oblasti, potom to bude ťažké sa pohybovať.V tomto prípade to bude získané ochorenie alebo dokonca ošklivosť.

Ak však v tejto oblasti začnú fúkať silné vetry, pôvodné druhy hmyzu s dlhými krídlami budú nepríjemné a krátke krídla budú naopak mať výhody.

Takto možno povedať, že mutácie môžu generovať nový druh organizmov zmenou genómovej štruktúry existujúceho druhu.