Eine Mutation nennt man persistente Veränderungen im Genotyp,die aufgrund des Einflusses externer und interner Faktoren auftreten. Der Vorfahr des Begriffs ist Hugo de Vries - ein niederländischer Botaniker und Genetiker. Der Prozess, bei dem Mutationen auftreten, wird als Mutagenese bezeichnet. Im heutigen Artikel werden wir das Thema Mutation behandeln und über die Rolle der Mutation im Evolutionsprozess sprechen.
Ursachen des Phänomens
Der Mutationsprozess zeichnet sich durch zwei Eigenschaften aus.- Spontanität und Induktion. Das Auftreten einer spontanen Mutation ist durch Spontaneität gekennzeichnet und tritt in jedem Stadium der Entwicklung des Organismus auf. Die Umwelt muss natürlich sein.
Die induzierte Art der Mutation isteine erbliche Veränderung im Genom, die durch Exposition gegenüber verschiedenen Mutagenen auftritt. Organismen werden entweder künstlich erzeugt (experimentell) oder unter widrigen Umweltbedingungen platziert.
Живые клетки воспринимают мутагенез как ein natürlicher Prozess für sie. Die Hauptprozesse, die für die Mutation verantwortlich sind, umfassen: Replikation und beeinträchtigte DNA-Reparatur, Transkriptionsprozess und genetische Rekombination.
Mutagenese und ihre Modelle
Zum Erklären und Verstehen von Natur und MechanismenDas Auftreten von Mutationen hilft speziellen wissenschaftlichen Ansätzen. Polymeraseänderungen basieren auf der Theorie der direkten und einzigartigen Abhängigkeit von Mutationen mit DNA-Polymerfehlern. In Tätowierungsmodellen der Mutagenese, die von zwei bekannten Biologen vorgeschlagen wurden, wurde zunächst die Idee geäußert, dass die Hauptschicht der Mutationen die Fähigkeit von DNA-Basen ist, sich in verschiedenen Tätowierungsformen zu befinden.
Frühe Klassifizierung von Mutationen
Der Genetiker Meller erstellte eine Klassifikation von Mutationen basierend auf den Arten von Veränderungen in der Funktion von Genen. Als Ergebnis erschienen die folgenden Arten:
- Amorph. Während der Mutation verliert das Gen fast alle seine Funktionen. Ein Beispiel für eine Mutation sind Veränderungen in Drosophila.
- Hypomorph. Die veränderten Allele arbeiten weiterhin im gleichen Szenario wie die wilden. Die Synthese des Proteinprodukts erfolgt in kleineren Mengen.
- Antimorph. Veränderung des Mutantenmerkmals. Einige Maiskörner sind Beispiele für Mutationen geworden - sie werden braun, nicht lila.
- Unmorph.
Späte Klassifizierung von Mutationen
In modernen wissenschaftlichen Verzeichnissen gibt esErwähnung der formalen Klassifikation, die auf Veränderungen in verschiedenen Strukturen beruht. Basierend auf dieser Trennung werden folgende Mutationen unterschieden:
- Genomisch.
- Chromosomal
- Gen.
Veränderungen der Chromosomen sind mit genomischen Mutationen verbunden, deren Gesamtzahl nicht mit dem Halogenidsatz korreliert.
Chromosomenmutationen wird die Umlagerung einzelner Chromosomen in großer Anzahl zugeschrieben. Genetisches Material verliert in diesem Fall einen Teil oder verdoppelt ihn umgekehrt.
Die Genmutation verändert die DNA-Struktur des Gens im Gegensatz zu anderen Spezies nur geringfügig, tritt jedoch viel häufiger auf.
Innerhalb der Genspezies wird eine andere Unterart als Punktmutation bezeichnet. Darin wird eine stickstoffhaltige Base durch eine andere ersetzt.
Die evolutionäre Rolle der Mutation
Es kommt auch vor, dass die Schädlichkeit von Mutationen allmählich durch Nützlichkeit ersetzt wird. Der Anstoß für solche Veränderungen sind die sich ständig ändernden Lebensbedingungen von Organismen. Welche Rolle spielen Mutationen?
Nehmen Sie als Beispiel die natürliche Auslese.Evolutionsprozess, weitgehend abhängig von Variabilität. Betrachten wir die evolutionäre Rolle einer Mutation am Beispiel mutierter Melanisten (Individuen mit dunkler Farbe), die von englischen Wissenschaftlern des 14. Jahrhunderts bei der Untersuchung von Birkenmotten entdeckt wurden. Zusätzlich zu Schmetterlingen, die in typisch hellen Farben bemalt waren, wurden andere Personen gefunden, deren Farbe viel dunkler war. Der Grund für diesen starken Unterschied war das mutierte Gen.
Дело в том, что обычным местом обитания для таких Schmetterlinge sind Bäume, auf deren Stämmen eine Flechte reichlich wächst. Die industrielle Revolution, die in den ersten Jahren herrschte, führte zusammen mit der starken Verschmutzung der atmosphärischen Schichten zum Tod von Flechten. Einmal erschienen leichte Stämme mit Ruß, der die natürliche Verkleidung der Birkenmotte beeinträchtigte. All dies führte dazu, dass Individuen, deren Lebensraum Industriegebiete waren, die Farbe ihres Morphs von hell nach dunkel veränderten. Diese evolutionäre Rolle der Mutation hat vielen Schmetterlingen zum Überleben verholfen, während ihre nicht sehr erfolgreichen leichten Verwandten Opfer von Angriffen von Greifvögeln wurden.
Ähnliche Änderungen treten am häufigsten aufvon verschiedenen Arten auf der ganzen Welt. Die Entstehung solcher nützlicher Merkmale, die die Grundlage für die evolutionäre Rolle der Mutation bilden, führt dazu, dass durch natürliche Selektion neue Unterarten und Arten unter lebenden Organismen entstehen. Mutationen finden ständig statt, weil sie eine natürliche Fähigkeit unserer Gene sind.
Weitere Informationen zur Mutation finden Sie in Biologielehrbüchern und in der wissenschaftlichen Fachliteratur.
