Mutagenese je co? Přirozená a umělá mutagenese

Lidé od samého počátku své existencejsou zapojeni do znalosti sebe a světa kolem nich. Často výzkumná činnost vede k tomu, že lidé záměrně zasahují do obvyklých procesů, čímž porušují průběh událostí a zavádějí zřejmé změny, které se dotýkají nejen okolní přírody, ale i osoby.

Definice

Mutagenese je proces změn ve struktuře DNA, což vede k mutaci těla.

Existují dva typy mutagenese: umělé (indukované) a přirozené (spontánní).

Historie detekce

V roce 1899 byl ruský vědec Koržinskýje uvedeno vědecké vysvětlení mutagenese. V roce 1900 genetik Frisem pokračoval ve studiu fenoménu a tento vědec dal současnou definici mutageneze.

Tito dva vědci odvodili následující ustanovení své teorie:

1. Všechny mutační procesy jsou náhlé jako přerušované změny příznaků.
2. Nové získané formy jsou stabilní.
3. Mutace nevytvářejí po sobě jdoucí série, nehromadí se v blízkosti středního typu. To významně odlišuje mutační změny od dědičných změn.
4. Podobné mutace mohou nastat periodicky.
5. V závislosti na počtu vyšetřovaných osob se zvyšuje pravděpodobnost nalezení mutace.
6. Mutace přinášejí jak škodu, tak prospěch.

Proč existují mutace

Nejčastěji dochází k mutagenezi, když dochází k chybám při zdvojování a obnově řetězců DNA, kdy jsou chromozomy přerušeny k pólům během meiózy.

Obecně platí, že v každé buňce existuje konstantaobnovení poškozených řetězců DNA. Nicméně, pokud nedojde k obnově integrity DNA, pak se budou hromadit všechny chyby v genetickém kódu, což nakonec vede k mutačnímu procesu.

Spontánní mutageneze

Objevuje se při přirozených podmínkách vývoje, kdy se zvenčí jedná o žádný mutagen.

Jaké jsou důvody pro vznik takového druhu:

• Exogenní (nebo externí): radiační záření, extrémně nízké nebo vysoké teploty.
• Endogenní (nebo interní). Patří mezi ně náhle vzniklé metabolity těla, které probouzejí vznik mutačních procesů.

Například v arktických studených zónáchvegetace má polyploidní formu. To závisí na skutečnosti, že v rostlinách vzniká řada genomových mutací při anomálně nízkých teplotách během vegetace.

Dlouho to věřili vědcifaktory výskytu přirozené mutageneze jsou kosmické vlny a přirozené záření. Během studií však bylo zjištěno, že působením radiace vzniká jen malá část spontánní mutageneze.

Bylo zjištěno, že příčinou jsou místní malé odchylky tepelného pohybu částic.

Induced

Mutagenese umělého typu je proces vytváření umělých mutací, aby se získal potřebný materiál.

Například při chovu rostlin platí vědcimutagenní faktory, které přeměňují původní genotyp. Během této doby se získávají mutované druhy rostlin s novými rysy a formami, které se nenacházejí v původních druzích.

Proto lze říci, že indukovaná mutageneze při výběru hraje důležitou roli při získávání nových odrůd.

Metody spontánního mutagenese

Jeho mechanismus vypadá jako zlomení fragmentuDNA. Pokud byla provedena s nepřesností, vznik mutace je nevyhnutelný. Pokud se porušení objevilo v malé části DNA nebo naopak v smysluplném fragmentu, objeví se mutace, ale jednou a víc se nebude projevovat.

Mutageny: fyzikální a chemické

Mutageny jsou jevy, které způsobují mutační změny v těle. Podle povahy jejich původu jsou všechny rozděleny na fyzické a chemické.

Mezi fyzikální mutageny patří:

1. Ionizující záření.
2. Teplota.
3. Vlhkost.

Metody jejich dopadu jsou následující:

• Zničení integrální struktury chromozomů a genů.
• Uvolňování volných radikálů, které začínají interagovat s DNA.
• Porušení integrity vláken chromatinového vřetena dělení.
• Vzhled dimerů - tvorba jednotlivých komplexů pyrimidinových bází jednoho DNA řetězce.

Chemické mutageny jsou následující:

1. Chemické látky organické a anorganické povahy.
2. Látky syntetické povahy, které před přírodou nebyly nalezeny.
3. Přírodní látky po továrním zpracování, například uhlí a olej.
4. Některé léky, omamné látky, některé druhy antibiotik.

Mechanismus chemických mutagenů je následující:

• Alkylace nukleotidových komplexů DNA.
• Substituce dusíkatých bází na bázi podobného charakteru.
• Zpomalení syntézy prekurzorů nukleových kyselin.

Existuje výhoda mutageneze?

Takže můžeme s jistotou říci, že mutageneze je fenomén, který může odrážet stav těla.

Pokud mutagen ovlivní "nevýznamný" fragmentDNA, pak ve skutečnosti organismus nebude procházet žádnými změnami. Mutace budou existovat v "paměti" DNA a budou zděděny a nakonec úplně zmizí.

Ale pokud faktory mutageneze ovlivňují významnéFragment DNA, což vede k standardním aminokyselinové sekvence, to povede k nevratným změnám v těle se přeruší. Je-li mutace nalezené v drtivé většině jedinců určitého druhu, pak v budoucnu to povede k významným změnám v charakteristických rysů druhu.

Protože mutageneze je porušení normální integrity DNA, mutace mohou tělu poškodit.

Obrovské množství mutací může snížit životně důležitých funkcí organismu a vyvolat vážné onemocnění.

Důsledky mutageneze, které se tvoří vsomatických buněk, nejsou přenášeny genetickým materiálem na další generaci. Ale v důsledku mitotického rozdělení, kdy se objeví nové buňky, které tvoří tkáň, se může tvořit zhutnění nádoru.

Mutace, která ovlivňují pohlavní buňky, mohou být přenášena do nové generace.

Případová studie: mutace, která vede ke vzniku zkrácené křídlo jednoho z představitelů hmyzu, se objeví ve zbytku svého druhu v pozdějším čase, a je-li tento hmyz žije v bezvětří oblasti, pak to bude těžké se pohybovat. V tomto případě to bude získané onemocnění nebo dokonce ošklivost.

Pokud však v této oblasti začnou vítat silné větry, pak budou původní druhy hmyzu s dlouhými křídly trpět nepohodlí a krátkokřídlé, naopak, budou mít výhody.

Tak lze říci, že mutace mohou vést ke vzniku nového druhu organismů změnou genomické struktury existujících druhů.