Mennesker helt fra begynnelsen av deres eksistenser engasjert i kunnskap om seg selv og verden rundt seg. Og ofte fører forskningsaktivitet til at folk bevisst forstyrrer de vanlige prosessene, og derved forstyrrer hendelsesforløpet og innfører åpenbare endringer som ikke bare reflekteres i den omkringliggende naturen, men også hos mennesker.
definisjon
Mutagenese er en prosess med endringer i strukturen til DNA, som et resultat av at organismen muterer.
Det er to typer mutagenese: kunstig (indusert) og naturlig (spontan).
Oppdagelseshistorikk
I 1899 var den russiske forskeren Korzhinskyden vitenskapelige forklaringen på mutagenese er gitt. I 1900 fortsatte genetikeren Freese å studere fenomenet, og det var denne forskeren som ga den nåværende definisjonen av mutagenese.
Disse to forskerne utledet følgende bestemmelser i hans teori:
- Alle mutasjonsprosesser er plutselige, som periodiske endringer i egenskaper.
- Nyoppnådde skjemaer er stabile.
- Mutasjoner "bygger" ikke påfølgende rader, akkumuleres ikke nær den midterste typen. Dette skiller signifikant mutasjonsendringer fra arvelige.
- Lignende mutasjoner kan forekomme med jevne mellomrom.
- Avhengig av antall studerte personer, øker sannsynligheten for å oppdage en mutasjon.
- Mutasjoner er både skadelige og gunstige.
Hvorfor mutasjoner vises
Oftest oppstår mutagenese når det gjøres feil når du dobler og gjenoppretter DNA-tråder, når det er et brudd på divergensen av kromosomer til polene under meiose.
Generelt er det en konstant i hver cellerestaurering av skadede DNA-tråder. Imidlertid, hvis gjenoppretting av DNA-integritet ikke skjer, vil alle feil i den genetiske koden akkumuleres, noe som til slutt vil føre til en mutasjonsprosess.
Spontan mutagenese
Det oppstår under naturlige utviklingsforhold, når ingen mutagener virker utenfra.
Hva kan være årsakene til at denne typen ser ut:
- Eksogen (eller ekstern): stråling, ekstreme lave eller høye temperaturer.
- Endogen (eller intern). Disse inkluderer metabolitter som plutselig dannes i kroppen, som vekker dannelsen av mutasjonsprosesser.
Så for eksempel i soner med arktisk kuldevegetasjonen har en polyploid form. Dette avhenger av det faktum at det i vekstsesongen ved unormalt lave temperaturer dannes en rekke genomiske mutasjoner i planter.
I lang tid trodde forskere detfaktorene til naturlig mutagenese er kosmiske bølger og naturlig stråling. I løpet av studiene ble det imidlertid funnet at bare en liten andel spontan mutagenese dannes under påvirkning av stråling.
Det er fastslått at årsaken er lokale små avvik i den termiske bevegelsen til partikler.
Indusert
Kunstig mutagenese er prosessen med å lage kunstige mutasjoner for å oppnå det nødvendige materialet.
For eksempel bruker forskere i planteoppdrettmutagene faktorer som transformerer den opprinnelige genotypen. I løpet av dette oppnås modifiserte plantearter med nye tegn og former som ikke er tilstede i den opprinnelige arten.
Derfor kan vi si at indusert mutagenese i avl spiller en viktig rolle i å skaffe nye varianter.
Spontane mutagenesemetoder
Dens mekanisme ser ut som et brudd på fragmentetDNA. Hvis det ble utført med feil, er dannelsen av en mutasjon uunngåelig. Hvis bruddet skjedde i et uviktig stykke DNA, eller omvendt, i et meningsfylt fragment, vil mutasjonen vises, men den vil ikke vises en gang til.
Mutagener: fysiske og kjemiske
Mutagener er fenomener som forårsaker mutasjonsendringer i kroppen. Av arten av deres opprinnelse er de alle delt inn i fysiske og kjemiske.
Fysiske mutagener inkluderer:
- Ioniserende stråling.
- Temperatur.
- Luftfuktighet.
Metodene for deres innflytelse er som følger:
- Ødeleggelse av den integrerte strukturen til kromosomer og gener.
- Frigjøring av frie radikaler som begynner å samhandle med DNA.
- Brudd på integriteten til filamentene til kromatinspindelen.
- Fremveksten av dimerer - dannelsen av enkeltkomplekser av pyrimidinbaser i en DNA-kjede.
Kjemiske mutagener er følgende:
- Kjemikalier av organisk og uorganisk art.
- Stoffer av syntetisk art som ikke tidligere er funnet i naturen.
- Naturlige stoffer fra fabrikkbearbeiding, som kull og olje.
- Noen medisiner, narkotiske stoffer, noen typer antibiotika.
Mekanismen for kjemiske mutagener er som følger:
- Alkylering av DNA-nukleotidkomplekser.
- Erstatning av nitrogenholdige baser for baser av lignende art.
- Sakte ned syntesen av nukleinsyreforløpere.
Er det en fordel med mutagenese?
Så vi kan si med tillit at mutagenese er et fenomen som kan påvirke kroppens tilstand.
Hvis mutagenet påvirker et "mindre" fragmentDNA, da vil faktisk kroppen ikke gjennomgå noen endringer. Mutasjoner vil eksistere i "minnet" om DNA og bli arvet, og over tid kan de forsvinne helt.
Men hvis faktorene til mutagenese påvirker betydeliget fragment av DNA, som et resultat av at standard aminosyresekvensen vil bli forstyrret, vil dette føre til irreversible endringer i kroppen. Og hvis mutasjonen oppdages hos det overveldende flertallet av individer av en bestemt art, vil dette i fremtiden føre til betydelige endringer i artenes karakteristiske trekk.
Siden mutagenese er et brudd på den normale integriteten til DNA, kan mutasjoner skade kroppen.
Det overveldende antall mutasjoner kan redusere den vitale aktiviteten til organismer og provosere utseendet til alvorlige sykdommer.
Konsekvensene av mutagenese som dannes isomatiske celler overføres ikke med genetisk materiale til neste generasjon. Men som et resultat av mitotisk deling, når nye celler dukker opp som danner vev, kan det oppstå svulstforseglinger.
Mutasjoner som påvirker kimceller kan overføres til neste generasjon.
Spesifikt eksempel:en mutasjon som fører til utseendet på forkortede vinger i en av representantene for insektet, vil deretter manifestere seg i resten av arten, og hvis disse insektene bor i et vindstille område, vil det være vanskelig for dem å bevege seg. I dette tilfellet vil vi snakke om en ervervet sykdom eller til og med misdannelse.
Men hvis sterk vind begynner å blåse i et slikt område, vil det første utseendet til insekter med lange vinger lide ulempe, og kortvingede tvert imot vil ha fordeler.
Dermed kan det sies at mutasjoner kan gi opphav til en ny type organismer ved å endre den genomiske strukturen til en eksisterende art.
