Mutagenese er hva? Naturlig og kunstig mutagenese

Folk fra begynnelsen av deres eksistenser engasjert i kunnskap om seg selv og verden rundt dem. Og ofte fører forskningsaktivitet til det faktum at folk med vilje forstyrrer de vanlige prosessene, og dermed bryter hendelsene og innfører åpenbare endringer som ikke bare påvirker omgivelsene, men også personen.

definisjon

Mutagenese er en prosess med endringer i DNA-strukturen, noe som resulterer i en mutasjon av kroppen.

Det er to typer mutagenese: kunstig (indusert) og naturlig (spontan).

Oppdagelseshistorie

I 1899 var den russiske forskeren Korzhinskyen vitenskapelig forklaring på mutagenese er gitt. I 1900 fortsatte genetikeren Frisem å studere fenomenet, og det var denne forskeren som ga den nåværende definisjonen av mutagenese.

Disse to forskerne har avledet følgende bestemmelser i hans teori:

1. Alle mutasjonsprosesser er plutselige, som intermitterende endringer i symptomer.
2. De nye formene som er oppnådd, er stabile.
3. Mutasjoner bygger ikke på hverandre i serie, ikke akkumuleres nær midten. Dette skiller signifikant mutasjonsendringer fra arvelige endringer.
4. Lignende mutasjoner kan forekomme periodisk.
5. Avhengig av antall undersøkte personer øker sannsynligheten for å finne en mutasjon.
6. Mutasjoner har både skade og nytte.

Hvorfor er det mutasjoner

Ofte forekommer mutagenese når det oppstår feil når man fordobler og gjenoppretter DNA-kjeder, når kromosomene forstyrres til polene under meiose.

Generelt er det i hver celle konstantrestaurering av ødelagte DNA-tråder. Men hvis gjenopprettingen av DNA-integritet ikke oppstår, vil alle feilene i den genetiske koden akkumulere, noe som til slutt fører til en mutasjonsprosess.

Spontan mutagenese

Det forekommer under naturlige utviklingsbetingelser når det ikke virker mutagene fra utsiden.

Hva er årsakene til utseendet til en slik art:

• Eksogen (eller ekstern): strålingsstråling, ekstremt lave eller høye temperaturer.
• Endogen (eller intern). Disse inkluderer plutselig dannet i kroppens metabolitter, som vekker dannelsen av mutasjonsprosesser.

For eksempel i arktiske kuldeområdervegetasjon har en polyploid form. Dette avhenger av det faktum at en rekke genomiske mutasjoner dannes i planter ved anomalt lave temperaturer under vegetasjon.

I lang tid trodde forskere detFaktorer av forekomst av naturlig mutagenese er kosmiske bølger og naturlig strålingsstråling. I løpet av studiene ble det imidlertid funnet at bare en liten brøkdel av spontan mutagenese dannes ved strålingsvirkningen.

Det er funnet at årsaken er lokale små avvik i partikkelsens termiske bevegelse.

indusert

Mutagenese av den kunstige typen er prosessen med å skape kunstige mutasjoner for å oppnå det nødvendige materialet.

For eksempel, i planteavl, gjelder forskeremutagene faktorer som transformerer den opprinnelige genotypen. I løpet av dette oppnås muterte arter av planter med nye egenskaper og former som ikke finnes i deres opprinnelige arter.

Derfor kan det sies at indusert mutagenese i utvalg spiller en viktig rolle i å skaffe nye varianter.

Spontane-type mutagenesemetoder

Dens mekanisme ser ut som å bryte et fragmentDNA. Hvis det ble utført med unøyaktigheter, er dannelsen av en mutasjon uunngåelig. Hvis bruddet oppstod i en ubetydelig del av DNA, eller omvendt, i et meningsfullt fragment, vil mutasjonen vises, men en gang og flere vil ikke vises.

Mutagener: fysisk og kjemisk

Mutagener er fenomener som forårsaker mutasjonsendringer i kroppen. Av naturen av opprinnelsen er de alle delt inn i fysisk og kjemisk.

Fysiske mutagenser inkluderer:

1. Ioniserende stråling.
2. Temperatur.
3. Luftfuktighet.

Metodene for deres innvirkning er som følger:

• Ødeleggelse av den integrerte strukturen av kromosomer og gener.
• Frigivelse av frie radikaler som begynner å interagere med DNA.
• Krenkelse av integriteten til trådene i kromatin spindelen av divisjon.
• Utseendet til dimerer - dannelsen av enkeltkomplekser av pyrimidinbaser av en DNA-kjede.

Kjemiske mutagene er som følger:

1. Kjemiske stoffer av organisk og uorganisk natur.
2. Stoffer av syntetisk natur som ikke ble funnet i naturen før.
3. Naturlige stoffer etter fabrikkbehandling, for eksempel kull og olje.
4. Noen medisiner, narkotiske stoffer, enkelte typer antibiotika.

Mekanismen for kjemiske mutagener er som følger:

• Alkylering av nukleotidkomplekser av DNA.
• Substitusjon av nitrogenbaser på baser av tilsvarende art.
• Retardasjon av syntesen av nukleinsyreforløpere.

Er det en fordel av mutagenese?

Så, vi kan med sikkerhet si at mutagenese er et fenomen som kan reflektere over kroppens tilstand.

Hvis mutagen vil påvirke det "ubetydelige" fragmentetDNA, da vil organismen faktisk ikke gjennomgå noen endringer. Mutasjoner vil eksistere i "minnet" av DNA og bli arvet, og til slutt forsvinne helt.

Men hvis mutagenesefaktorer påvirker en signifikantet fragment av DNA, som et resultat av hvilken standard aminosyresekvensen vil bli brutt, vil det føre til irreversible forandringer i kroppen. Og hvis mutasjonen oppdages i det overveldende flertallet av individer av en bestemt art, vil det i fremtiden føre til betydelige endringer i artens karakteristiske trekk.

Fordi mutagenese er et brudd på den normale integriteten til DNA, kan mutasjoner skade kroppen.

Det overveldende antallet mutasjoner kan redusere vitaliteten av organismer og provosere utseendet av 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 som danner vevet, kan det oppstå tumor komprimering.

Mutasjoner som påvirker kjønnscellene, kan overføres til neste generasjon.

Casestudie: en mutasjon som fører til utseendet av forkortede vinger i et av insektens representanter, vil senere manifestere seg i resten av sin art, og hvis disse insektene lever i et vindeløst område, vil det være vanskelig for dem å bevege seg. I dette tilfellet vil det være en ervervet sykdom eller til og med en stygghet.

Men hvis sterke vind begynner å blåse i dette området, vil de opprinnelige artene av insekter med lange vinger lide uleiligheter, og kortflytende, tværtimot, vil ha fordeler.

Således kan det sies at mutasjoner kan gi opphav til en ny type organismer ved å endre den eksisterende strukturs genomiske struktur.