Mutagenese je co? Přirozená a umělá mutagenese

Lidé od samého začátku své existence se zabývají poznatky o sobě a světu kolem nich. A často výzkumná činnost vede k tomu, že lidé záměrně narušují obvyklých způsobů, čímž porušují běh událostí a přinášet zjevnou změnu se odráží nejen na životní prostředí, ale také u lidí.

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 dostal ruský vědec Koržinský 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 dochází k neustálému obnovení 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 tvorbu mutačních procesů.

Například v oblastech arktické studené vegetace má polyploidní formu. To závisí na skutečnosti, že v rostlinách vzniká řada genomových mutací při anomálně nízkých teplotách během vegetace.

Dlouho vědci věřili, že příčinou 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 vědci mutagenní faktory, které transformují původní genotyp. Během této doby se získají mutované druhy rostlin s novými rysy a formami, které se nenacházejí v původním druhu.

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

Metody spontánního mutagenese

Jeho mechanismus vypadá jako zlomení fragmentu DNA. Pokud byla provedena s nepřesností, vznik mutace je nevyhnutelný. Pokud došlo k porušení v nedůležitých částech DNA nebo naopak v smysluplném fragmentu, objeví se mutace, ale jednou a víc se nezobrazí.

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 se mutageny dotýkají "nevýznamného" fragmentu DNA, pak se ve skutečnosti organismus nezmění. Mutace budou existovat v "paměti" DNA a budou zděděny a nakonec úplně zmizí.

Ale pokud faktory mutageneze ovlivňují podstatný fragment DNA, v důsledku čehož bude standardní aminokyselinová sekvence přerušena, povede to k nevratným změnám v těle. A jestliže je mutace zjištěna u drtivé většiny jedinců určitého druhu, pak v budoucnu to povede k významným změnám v charakteristických rysech druhu.

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

Drtivý počet mutací může snížit vitalitu organizmu a vyvolat výskyt závažných onemocnění.

Důsledky mutagenese, které se tvoří v somatických buňkách, 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 krátká křídla 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.

Ale pokud v této oblasti bude foukat silný vítr, původní vzhled hmyzu s dlouhými křídly utrpí újmu a brachypterous, naopak, bude mít výhodu.

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