Mutajenez nedir? Doğal ve yapay Mutagenez

Varoluşlarının başlangıcından itibaren insanlarkendimize ve dünyanın bilgisine yapan. Ve sık sık araştırma faaliyeti insanlar kasıtlı böylece doğal çevre üzerinde değil, aynı zamanda insanlarda sadece yansıyan olayların gidişatını kırarak ve bariz değişiklik getiren her zamanki süreçlere müdahale gerçeğine yol açar.

tanım

Mutagenez, DNA yapısındaki değişikliklerden oluşan bir süreçtir, bu da vücudun mutasyonuna neden olur.

İki tip mutajenez vardır: yapay (indüklenmiş) ve doğal (spontan).

Algılama geçmişi

1899'da Rus bilim adamı Korzhinskymutajenezin bilimsel bir açıklaması verilir. 1900'de, genetikçi Frisem fenomenin incelemesine devam etti ve şu anki mutagenez tanımını veren kişi bu bilim adamıydı.

Bu iki bilim adamı teorisinin şu hükümlerini türetmiştir:

1. Tüm mutasyon prosedürleri ani, semptomlarda aralıklarla yapılan değişiklikler gibi.
2. Elde edilen yeni formlar kararlı.
3. Mutasyonlar ardışık serileri "inşa etmez", orta tip yakınında birikmezler. Bu, mutasyonel değişiklikleri kalıtımsal değişikliklerden ayırt eder.
4. Benzer mutasyonlar periyodik olarak ortaya çıkabilir.
5. İncelenen kişilerin sayısına bağlı olarak, mutasyon bulma ihtimali artar.
6. Mutasyonlar hem zarar hem de fayda sağlar.

Neden mutasyonlar var

Çoğu zaman, mutagenez, DNA bölgeleri çoğaltılırken ve geri getirildiğinde hatalar yapıldıklarında oluşur; bu, kromozomlar mayoz döneminde kutuplara karıştığında olur.

Genel olarak, her hücrede bir sabit vardırkırık DNA ipliklerinin restorasyonu. Bununla birlikte, DNA bütünlüğünün restorasyonu gerçekleşmezse, genetik koddaki tüm hatalar toplanacak ve sonunda mutasyonel bir süreç ortaya çıkacaktır.

Spontan mutagenez

Hiçbir mutajen dışarıdan hareket etmediğinde, doğal gelişme koşullarında ortaya çıkar.

Böyle bir türün ortaya çıkmasının sebepleri nelerdir?

• Ekzojen (veya harici): radyasyon radyasyonu, aşırı düşük veya yüksek sıcaklıklar.
• Endojen (veya iç). Bunlar, mutasyon süreçlerinin oluşumunu uyandıran vücut metabolitlerinde aniden oluşur.

Örneğin, kutup soğuk bölgelerindevejetasyonun bir poliploid formu vardır. Bu, bitkilerde, bitki örtüsü sırasında anormal derecede düşük sıcaklıklarda birtakım genomik mutasyonların oluşmasına bağlıdır.

Uzun süredir bilim adamları buna inanıyordu.doğal mutagenezin oluşma faktörleri kozmik dalgalar ve doğal radyasyon radyasyondur. Bununla birlikte, çalışmalar sırasında, radyasyon eylemiyle kendiliğinden oluşan mutajenezin sadece küçük bir kısmının oluştuğu bulunmuştur.

Nedenin, parçacıkların termal hareketinin lokal küçük sapmaları olduğu bulunmuştur.

indüklenmiş

Yapay tipte mutagenez, gerekli materyali elde etmek için yapay mutasyonlar oluşturma işlemidir.

Örneğin, bitki ıslahında, bilim adamları geçerlidirOrijinal genotipi dönüştüren mutajenik faktörler. Bu süreçte, orijinal türlerinde bulunmayan yeni özellikler ve formlarla mutasyona uğramış bitki türleri elde edilir.

Bu nedenle, seçimdeki indüklenmiş mutagenezin yeni çeşitlerin elde edilmesinde önemli bir rol oynadığı söylenebilir.

Spontan tip mutajenez yöntemleri

Mekanizması bir parçayı kırmak gibi görünüyorDNA. Yanlışlıkla yapıldıysa, mutasyon oluşması kaçınılmazdır. İhlal, DNA'nın önemsiz bir kısmında ya da tam tersi bir şekilde, anlamlı bir parçada meydana gelirse, mutasyon ortaya çıkacaktır, fakat bir kez ve daha fazlası görünmeyecektir.

Mutagenler: fiziksel ve kimyasal

Mutajenler, vücutta mutasyon değişikliklerine neden olan fenomenlerdir. Kökenlerinin doğası gereği, hepsi fiziksel ve kimyasal olarak ayrılır.

Fiziksel mutajenler şunları içerir:

1. İyonlaştırıcı radyasyon.
2. Sıcaklık.
3. Nem.

Etkilerinin yöntemleri şöyledir:

• Kromozomların ve genlerin integral yapısının tahrip edilmesi.
• DNA ile etkileşime başlayan serbest radikallerin serbest bırakılması.
• Bölme kromatin milinin dişlerinin bütünlüğünün ihlali.
• Dimerlerin görünüşü - bir DNA zincirinin tek pirimidin baz komplekslerinin oluşumu.

Kimyasal mutajenler aşağıdaki gibidir:

1. Organik ve inorganik yapıda kimyasal maddeler.
2. Daha önce doğada bulunmayan sentetik bir doğaya ait maddeler.
3. Fabrika işleminden sonra örneğin kömür ve yağdan çıkan doğal maddeler.
4. Bazı ilaçlar, narkotik maddeler, bazı antibiyotikler.

Kimyasal mutajenlerin mekanizması aşağıdaki gibidir:

• DNA nükleotid komplekslerinin alkilasyonu.
• Benzer doğadaki bazlarda azotlu bazların ikamesi.
• Nükleik asit öncüllerinin sentezinin yavaşlaması.

Mutajenezden fayda var mı?

Bu yüzden, mutagenezin vücudun durumunu yansıtabilecek bir olgu olduğunu güvenle söyleyebiliriz.

Mutajen "önemsiz" parçayı etkileyecekseÖyleyse, DNA, aslında, organizma herhangi bir değişiklik yapmayacaktır. Mutasyonlar DNA'nın "hafızasında" bulunacak ve miras alınacak ve sonunda tamamen yok olacaktır.

Ancak mutajenez faktörleri anlamlı bir şekilde etkiliyorsaStandart amino asit dizisinin parçalanacağı bir DNA fragmanı, vücutta geri döndürülemez değişikliklere yol açacaktır. Ve eğer mutasyon belirli bir türün bireylerinin ezici çoğunluğunda tespit edilirse, o zaman gelecekte bu türlerin karakteristik özelliklerinde önemli değişikliklere yol açacaktır.

Mutajenez, DNA'nın normal bütünlüğünün ihlali olduğundan, mutasyonlar vücuda zarar verebilir.

Çok sayıda mutasyon, organizmaların yaşamsal aktivitesini azaltabilir ve ciddi hastalıkların görünümünü provoke edebilir.

Oluşan mutagenezin sonuçlarıSomatik hücreler, bir sonraki jenerasyona genetik materyalle bulaşmaz. Fakat mitotik bölünmenin bir sonucu olarak, dokuyu oluşturan yeni hücreler ortaya çıktığında, tümör sıkışması oluşabilir.

Seks hücrelerini etkileyen mutasyonlar yeni nesle aktarılabilir.

Vaka çalışması: Böceklerin temsilcilerinden birinde kısaltılmış kanatların ortaya çıkmasına neden olan mutasyon, daha sonra kalan türlerde ortaya çıkacak ve eğer bu böcekler rüzgarsız bir bölgede yaşıyorsa, etrafta hareket etmek zor olacaktır. Bu durumda, kazanılmış bir hastalık ya da çirkinlik olacaktır.

Ancak bu alanda güçlü rüzgarlar patlamaya başlarsa, uzun kanatlı böceklerin orijinal türü rahatsızlık çeker ve kısa kanatlı, aksine, avantajları olacaktır.

Böylece, mutasyonların, mevcut türlerin genomik yapısını değiştirerek yeni bir organizma türüne yol açabileceği söylenebilir.