Ihmiset heidän alusta alkaenharjoittavat itseään ja maailmaa. Ja usein tutkimustoiminta johtaa siihen, että ihmiset häiritsevät tarkoituksellisesti tavanomaisia prosesseja, mikä häiritsee tapahtumien kulkua ja ottaa käyttöön ilmeisiä muutoksia, jotka vaikuttavat paitsi ympäröivään luontoon myös henkilöön.
määritelmä
Mutageneesi on DNA: n rakenteen muutosprosessi, jonka seurauksena organismin mutaatio tapahtuu.
Mutageneesiä on kaksi: keinotekoinen (indusoitu) ja luonnollinen (spontaani).
Tunnistushistoria
В 1899 году русским ученым Коржинским было ottaen huomioon tieteellinen selitys mutageneesistä. Vuonna 1900 geneettikko Frieze jatkoi ilmiön tutkimista, ja juuri tämä tiedemies antoi nykyisen määritelmän mutageneesistä.
Nämä kaksi tutkijaa päättelivät seuraavista teoriaansa koskevista ehdotuksista:
- Kaikki mutaatioprosessit ovat äkillisiä merkkien vaihtelevina muutoksina.
- Uudet saadut muodot ovat resistenttejä.
- Mutaatiot eivät "rakenna" peräkkäisiä rivejä, eivät keräänny lähellä keskityyppiä. Tämä erottaa merkittävästi mutaatiomuutokset perinnöllisistä.
- Samanlaiset mutaatiot voivat esiintyä säännöllisesti.
- Tutkittujen yksilöiden määrästä riippuen mutaation havaitsemisen todennäköisyys kasvaa.
- Mutaatiot ovat sekä haitallisia että hyödyllisiä.
Miksi mutaatiot näkyvät
Useimmiten mutageneesi tapahtuu, kun DNA-säikeiden kaksinkertaistamisessa ja palauttamisessa tehdään virheitä, kun kromosomeja on rikottu meiosiksen aikana.
Вообще, в каждой клетке идет постоянное rikkoutuneiden DNA-ketjujen talteenotto. Jos DNA-eheyttä ei kuitenkaan palauteta, kaikki geneettisen koodin virheet kertyvät, mikä johtaa lopulta mutaatioprosessiin.
Spontaani mutageneesi
Se tapahtuu luonnollisissa kehitysolosuhteissa, kun mutageeneja ei esiinny ulkopuolelta.
Mikä voisi olla tällaisen syyn syynä:
- Eksogeeninen (tai ulkoinen): säteily, erittäin alhainen tai korkea lämpötila.
- Endogeeninen (tai sisäinen). Näitä ovat aineenvaihduntatuotteet, jotka muodostuvat äkillisesti kehoon ja jotka herättävät mutaatioprosessien muodostumista.
Esimerkiksi arktisen kylmän alueillakasvillisuus on polyploidinen. Se riippuu siitä, että kasvukauden aikana epätavallisen alhaisissa lämpötiloissa kasveissa muodostuu useita genomisia mutaatioita.
Tiedemiehet uskoivat jo pitkäänluonnollisen mutageneesin tekijät ovat kosmiset aallot ja luonnollinen säteily. Tutkimuksen aikana havaittiin kuitenkin, että vain pieni osa spontaanista mutageneesistä muodostuu säteilyn vaikutuksesta.
On todettu, että syy on hiukkasten lämpöliikkeen paikalliset pienet poikkeamat.
indusoi
Keinotekoinen mutageneesi on keino luoda keinotekoisia mutaatioita tarvittavan materiaalin tuottamiseksi.
Например, в селекции растений ученые применяют mutageeniset tekijät, jotka muuttavat alkuperäisen genotyypin. Tämän aikana muutetut kasvilajit saadaan uusilla merkeillä ja muodoilla, joita niiden alkuperäisillä lajeilla ei ole.
Siksi voidaan sanoa, että lisääntymisessä indusoitu mutageneesi on tärkeä rooli uusien lajikkeiden saamisessa.
Spontaanin mutageneesin menetelmät
Sen mekanismi näyttää fragmentin rikkomisena.DNA: ta. Jos se toteutettiin epätarkkuuksilla, mutaatioiden muodostuminen on väistämätöntä. Jos rikkominen tapahtui merkityksettömässä osassa DNA: ta tai päinvastoin, merkityksellisessä fragmentissa, mutaatio tulee näkyviin, mutta se ei näy kerran.
Mutageenit: fysikaaliset ja kemialliset
Mutageenit ovat ilmiöitä, jotka aiheuttavat mutaation muutoksia kehossa. Niiden alkuperä on luonteeltaan jaettu fyysisiin ja kemiallisiin.
Fysikaaliset mutageenit sisältävät:
- Ionisoiva säteily.
- Lämpötila.
- Kosteus.
Niiden vaikutukset ovat seuraavat:
- Kromosomien ja geenien kokonaisrakenteen tuhoutuminen.
- Vapaat radikaalit, jotka alkavat vuorovaikutuksessa DNA: n kanssa.
- Kromatiini-karanjakauman kierteiden eheyden loukkaaminen.
- Dimeerien syntyminen - yhden DNA-ketjun pyrimidiiniemästen yksittäisten kompleksien muodostuminen.
Kemialliset mutageenit ovat seuraavat:
- Kemikaalit, jotka ovat orgaanisia ja epäorgaanisia.
- Synteettiset aineet, joita ei ole esiintynyt luonnossa ennen.
- Luonnolliset aineet tehtaan jalostuksen jälkeen, esimerkiksi hiili ja öljy.
- Jotkut lääkkeet, huumausaineet, tietyntyyppiset antibiootit.
Kemiallisten mutageenien mekanismi on seuraava:
- DNA-nukleotidikompleksien alkylointi.
- Typpipohjaisten emästen korvaaminen samanlaisilla emäksillä.
- Nukleiinihappojen esiasteiden synteesin hidastuminen.
Onko mutageneesistä hyötyä?
Niinpä voimme varmasti sanoa, että mutageneesi on ilmiö, joka voi vaikuttaa kehon tilaan.
Jos mutageeni vaikuttaa "vähäiseen" fragmenttiinDNA ei itse asiassa muutu. Mutaatioita esiintyy DNA: n ”muistissa” ja ne ovat periytyneitä, ja ajan myötä ne voivat hävitä kokonaan.
Mutta jos mutageneesitekijät vaikuttavat merkittävästiDNA-fragmentti, jonka seurauksena normaali aminohapposekvenssi hajoaa, johtaa kehoon peruuttamattomiin muutoksiin. Ja jos mutaatio havaitaan ylivoimaisella enemmistöllä tietyn lajin yksilöistä, niin tulevaisuudessa tämä johtaa merkittäviin muutoksiin lajin ominaispiirteissä.
Koska mutageneesi rikkoo DNA: n normaalia eheyttä, mutaatiot kykenevät vahingoittamaan kehoa.
Ylivoimainen määrä mutaatioita voi vähentää organismien elintärkeää aktiivisuutta ja aiheuttaa vakavien sairauksien syntymistä.
Те последствия мутагенеза, которые образуются в somaattisia soluja ei siirretä geneettisen materiaalin kanssa seuraavaan sukupolveen. Mutta mitoottisen jakautumisen seurauksena, kun uudet solut muodostuvat, muodostavat kudoksen, voi muodostua kasvaimen konsolidoituminen.
Mutaatioita, jotka vaikuttavat itusoluihin, voidaan siirtää seuraavalle sukupolvelle.
Erityinen esimerkki:mutaatio, joka johtaa yhden hyönteisen edustajan lyhentyneisiin siipiin, ilmenee myöhemmin muissa lajeissaan, ja jos nämä hyönteiset elävät tuuletonta aluetta, niiden on vaikea liikkua. Tässä tapauksessa kyseessä on hankittu sairaus tai jopa epämuodostuma.
Mutta jos voimakkaat tuulet alkavat puhaltaa tällaisella alueella, alkuperäisten hyönteisten ulkonäkö pitkillä siivouksilla kärsii haittaa, ja lyhyellä puolella olevilla, päinvastoin, on etuja.
Siten voidaan sanoa, että mutaatiot voivat tuottaa uuden organismilajin muuttamalla olemassa olevan lajin genomirakennetta.
