Mutageneza este ce? Mutageneza naturala si artificiala

Oameni de la începutul existenței lorangajate în cunoașterea de noi înșine și lumea. Și de multe ori activitatea de cercetare conduce la faptul că oamenii interfera cu procesele obișnuite, rupând astfel cursul evenimentelor, și aducând o schimbare evidentă se reflectă nu numai asupra mediului natural, dar, de asemenea, la om.

definiție

Mutagenesisul este un proces de modificări în structura ADN-ului, rezultând o mutație a corpului.

Există două tipuri de mutageneză: artificial (indus) și natural (spontan).

Istoria detecției

În 1899, omul de știință rus Korzhinsky a fosto explicație științifică a mutagenezei este dată. În 1900, geneticianul Frisem a continuat să studieze fenomenul și acest om de știință a dat definiția actuală a mutagenezei.

Acești doi oameni de știință au derivat următoarele prevederi ale teoriei sale:

1. Toate procesele de mutație sunt bruscă, ca schimbări intermitente în simptome.
2. Noile forme obținute sunt stabile.
3. Mutațiile nu "construiesc" serii consecutive, nu se acumulează în apropierea tipului de mijloc. Acest lucru distinge în mod semnificativ schimbările mutaționale de schimbările ereditare.
4. Mutații similare pot apărea periodic.
5. În funcție de numărul de persoane examinate, probabilitatea de a găsi o mutație crește.
6. Mutațiile au atât prejudicii, cât și beneficii.

De ce există mutații

Cel mai adesea, mutageneza apare atunci când se fac erori la dublarea și restabilirea lanțurilor ADN, când cromozomii sunt perturbați la poli în timpul meiozei.

În general, în fiecare celulă există o constantărestaurarea firelor de ADN rupte. Totuși, dacă restaurarea integrității ADN nu apare, atunci toate erorile din codul genetic se vor acumula, ceea ce duce în cele din urmă la un proces mutațional.

Mutageneză spontană

Se întâmplă în condiții naturale de dezvoltare, atunci când nici un mutagens nu acționează din exterior.

Care sunt motivele pentru apariția unei astfel de specii:

• Exogene (sau externe): radiații radiații, temperaturi extrem de scăzute sau ridicate.
• Endogen (sau intern). Acestea includ brusc formate în metaboliti ai corpului, care trezesc formarea proceselor de mutație.

De exemplu, în zonele cu temperatură arcticăvegetația are o formă poliploidă. Aceasta depinde de faptul că în plante se formează o serie de mutații genomice la temperaturi anormal de scăzute în timpul vegetației.

De mult timp oamenii de știință au crezut astafactorii de apariție a mutagenezei naturale sunt undele cosmice și radiația naturală a radiațiilor. Cu toate acestea, în cursul studiilor, sa constatat că numai o mică parte din mutageneza spontană se formează prin acțiunea radiației.

Se constată că cauza este deviații mici locale ale mișcării termice a particulelor.

induse

Mutageneza de tip artificial este procesul de creare a mutațiilor artificiale, pentru obținerea materialului necesar.

De exemplu, în creșterea plantelor, oamenii de știință aplicăfactori mutagenici care transformă genotipul original. În acest scop, se obțin specii mutante de plante cu noi caracteristici și forme care nu se găsesc în specia lor inițială.

Prin urmare, se poate spune că mutageneza indusă în selecție joacă un rol important în obținerea de noi soiuri.

Metode de mutageneză de tip spontan

Mecanismul său pare să spargă un fragmentADN-ul. Dacă a fost efectuată cu inexactități, formarea unei mutații este inevitabilă. Dacă încălcarea a avut loc într-o parte neimportantă a ADN-ului sau invers, într-un fragment semnificativ, mutația va apărea, dar o dată și mai mult nu va apărea.

Mutageni: fizici și chimici

Mutageni sunt fenomene care provoacă schimbări de mutații în organism. Prin natura originii lor, toate sunt împărțite în fizică și chimică.

Mutagentele fizice includ:

1. Radiații ionizante.
2. Temperatura.
3. Umiditate.

Metodele de impact sunt următoarele:

• Distrugerea structurii integrale a cromozomilor și a genelor.
• Eliberarea radicalilor liberi care încep să interacționeze cu ADN-ul.
• Încălcarea integrității filetelor cilindrului cromatinei de divizare.
• Apariția dimerilor - formarea unor complexe simple de baze de pirimidină ale unui lanț ADN.

Mutagentele chimice sunt după cum urmează:

1. Substanțe chimice de natură organică și anorganică.
2. Substanțe de natură sintetică care nu au fost găsite în natură înainte.
3. Substanțe naturale după prelucrarea fabricii, de exemplu, cărbune și ulei.
4. Unele medicamente, substanțe narcotice, unele tipuri de antibiotice.

Mecanismul mutagenelor chimice este următorul:

• Alchilarea complexelor nucleotidice ale ADN.
• Înlocuirea bazelor azotate pe baze de natură similară.
• Decelerarea sintezei precursorilor de acid nucleic.

Există un beneficiu al mutagenezei?

Deci, putem spune cu încredere că mutageneza este un fenomen care poate reflecta starea corpului.

Dacă mutagenul va afecta fragmentul "nesemnificativ"ADN, atunci, de fapt, organismul nu va suferi nici o schimbare. Mutațiile vor exista în "memoria" ADN-ului și vor fi moștenite și eventual vor dispărea complet.

Dar dacă factorii de mutageneză afectează un factor semnificativun fragment de ADN, în urma căruia va fi rupt secvența standard de aminoacizi, va duce la schimbări ireversibile în organism. Și dacă mutația este detectată în majoritatea covârșitoare a indivizilor unei anumite specii, atunci în viitor aceasta va duce la schimbări semnificative în caracteristicile caracteristice ale speciei.

Deoarece mutageneza este o încălcare a integrității normale a ADN-ului, mutațiile pot dăuna corpului.

Numărul copleșitor de mutații poate reduce activitatea vitală a organismelor și poate provoca apariția unor boli grave.

Consecințele mutagenezei, care se formează încelulele somatice, nu sunt transmise cu material genetic la următoarea generație. Dar, ca urmare a diviziunii mitotice, când apar noi celule care formează țesutul, se poate forma compactarea tumorii.

Mutațiile care afectează celulele sexuale pot fi transmise generației următoare.

Studiu de caz: o mutație care conduce la apariția unor aripi scurte la unul dintre reprezentanții insectelor se va manifesta ulterior în restul speciilor sale și dacă aceste insecte locuiesc într-o zonă fără vânt, le va fi dificil să se miște. În acest caz, va fi o boală dobândită sau chiar o urâțenie.

Dar, dacă vânturile puternice încep să sufle în această zonă, atunci speciile originale de insecte cu aripi lungi vor suferi inconveniente, iar cele cu aripi scurte, dimpotrivă, vor avea avantaje.

Astfel, se poate spune că mutațiile pot da naștere unui nou tip de organisme prin schimbarea structurii genomice a speciilor existente.