Мутагенезата е какво? Природна и изкуствена мутагенеза

Хората от самото начало на тяхното съществуване са ангажирани със знанието за себе си и за света около тях. И често изследователската дейност води до факта, че хората умишлено се намесват в обичайните процеси, като по този начин нарушават хода на събитията и въвеждат явни промени, които засягат не само природата, но и човека.

дефиниция

Мутагенезата е процес на промени в структурата на ДНК, което води до мутация на тялото.

Има два вида мутагенези: изкуствени (индуцирани) и естествени (спонтанни).

История на откриването

През 1899 г. руският учен Коржински получи научно обяснение за мутагенезата. През 1900 г. генетикът Фрийз продължава да изучава този феномен и този учен е дал настоящата дефиниция на мутагенезата.

Тези двама учени са извлекли следните разпоредби от своята теория:

1. Всички процеси на мутация са внезапни, като периодични промени в симптомите.
2. Новите форми са стабилни.
3. Мутациите не "изграждат" последователни серии, не се натрупват в близост до средния тип. Това значително различава промените в мутацията от наследствените промени.
4. Подобни мутации могат да се появят периодично.
5. В зависимост от броя на изследваните лица, вероятността за намиране на мутация нараства.
6. Мутациите носят както вреда, така и ползата.

Защо има мутации

Най-често се извършва мутагенеза, когато се правят грешки при удвояване и възстановяване на ДНК вериги, когато хромозомите се разрушават по полюсите по време на мейозата.

Като цяло във всяка клетка има постоянно възстановяване на счупени струни на ДНК. Ако обаче не възникне възстановяването на ДНК целостта, ще се натрупат всички грешки в генетичния код, което в крайна сметка води до процес на мутация.

Спонтанна мутагенеза

Той се среща при естествени условия на развитие, когато никакви мутагени не действат отвън.

Какви са причините за появата на такъв вид:

• Екзогенни (или външни): лъчева радиация, изключително ниски или високи температури.
• Ендогенни (или вътрешни). Те включват внезапно образувани в тялото метаболити, които събуждат образуването мутационните процеси.

Така например, в зоните на арктическа студена растителност има полиплоидна форма. Това зависи от факта, че в растенията се формират редица геномни мутации при аномално ниски температури по време на растителността.

Дълго време учените вярват, че причините за естествената мутагенеза са космическите вълни и естественото радиационно излъчване. Въпреки това, в хода на изследванията се установи, че само една малка част от спонтанната мутагенеза се образува от действието на радиацията.

Установено е, че причината е локални малки отклонения от топлинното движение на частиците.

индуцирана

Мутагенезата от изкуствен тип е процесът на създаване на изкуствени мутации, за да се получи необходимия материал.

Например, при отглеждането на растения, учените се прилагат мутагенни фактори, които трансформират оригиналния генотип. В хода на това се получават мутирали видове растения с нови характеристики и форми, които не се срещат в техните първоначални видове.

Следователно, може да се каже, че индуцираната мутагенеза при селекцията играе важна роля при получаването на нови сортове.

Методи за мутагенеза от спонтанен тип

Неговият механизъм изглежда да счупи фрагмент от ДНК. Ако е проведено с неточности, образуването на мутация е неизбежно. Ако нарушението се е случило в незначителна част от ДНК или обратно, в смислен фрагмент, мутацията ще се появи, но веднъж и повече няма да се появи.

Мутагени: физични и химични

Мутагените са феномени, които причиняват промени в тялото. По своята същност, те са разделени на физически и химически.

Физичните мутагени включват:

1. Йонизираща радиация.
2. Температура.
3. Влажност.

Методите за тяхното въздействие са, както следва:

• Унищожаване на интегралната структура на хромозоми и гени.
• Освобождаване на свободните радикали, които започват да взаимодействат с ДНК.
• Нарушаване на целостта на нишките на хроматиновия шпиндел на разделянето.
• Появата на димери - образуването на единични комплекси от пиримидинови основи на една ДНК верига.

Химичните мутагени са, както следва:

1. Химически вещества от органичен и неорганичен характер.
2. Вещества със синтетичен характер, които преди това не са били намерени в природата.
3. Естествени вещества след фабрична обработка, например въглища и нефт.
4. Някои лекарства, наркотични вещества, някои видове антибиотици.

Механизмът на химичните мутагени е както следва:

• Алкилиране на нуклеотидни комплекси на ДНК.
• Замяна на азотни бази на основи от подобно естество.
• Намаляване на синтеза на прекурсори на нуклеинови киселини.

Има ли полза от мутагенезата?

Така че, можем да кажем с увереност, че мутагенезата е явление, което може да отразява състоянието на тялото.

Ако мутагенът докосне "незначителния" фрагмент на ДНК, то всъщност организмът няма да претърпи никакви промени. Мутациите ще съществуват в "паметта" на ДНК и ще бъдат наследени и в крайна сметка ще изчезнат напълно.

Но ако факторите на мутагенезата засягат основен ДНК фрагмент, в резултат на който стандартната аминокиселинна последователност ще бъде счупена, това ще доведе до необратими промени в тялото. И ако мутацията се открие в огромното мнозинство от индивиди от определен вид, тогава в бъдеще това ще доведе до значителни промени в характеристиките на вида.

Тъй като мутагенезата е нарушение на нормалната цялост на ДНК, мутациите могат да навредят на тялото.

Преобладаващият брой мутации могат да намалят жизнената активност на организмите и да провокират появата на сериозни заболявания.

Последствията от мутагенезата, които се образуват в соматичните клетки, не се предават с генетичния материал на следващото поколение. Но в резултат на митотичното деление, когато се появяват нови клетки, които образуват тъканта, може да се образува уплътняване на тумора.

Мутациите, които засягат сексуалните клетки, могат да бъдат предадени на следващото поколение.

Казус: мутация, която води до появата на къси крила на един от представителите на насекомото, ще се появи и в останалата част от неговите видове, в следващ момент, и ако тези насекоми живеят в безветрен площ, а след това ще бъде трудно да се движат. В този случай ще бъде придобита болест или дори грозота.

Но ако в този район започне да удари силен вятър, тогава оригиналните видове насекоми с дълги крила ще страдат от неудобства, а напротив, късите крила ще имат предимства.

По този начин може да се каже, че мутациите могат да доведат до нов вид организми чрез промяна на геномната структура на съществуващите видове.