Spontana mutacija: klasifikacija, vzroki, primeri

Kaj se imenuje spontana mutacija? Če je rok za prenos v razpoložljivem jeziku, to je naravni napake, ki se pojavljajo v interakciji genskega materiala iz notranjega in / ali zunanjega okolja. Take mutacije so ponavadi naključno. So opazili pri seksu, in v drugih celicah telesa.

Eksogeni povzroča mutacije

Naravnih mutacij lahko pride pod vplivom kemikalij, sevanje, pod vplivom visokim ali nizkim temperaturam, v tankem zraku ali visokim tlakom.

Vsako leto, povprečen človek porabi približno eno desetino veseljem ionizirajočega sevanja, ki predstavlja naravno sevanje ozadja. To število vključuje gama sevanje iz zemlje jedro, sončni veter, radioaktivni elementi, ki leži v debelini skorje in raztopimo v atmosferi. Nastala odmerek je odvisen tudi od tega, kje je ljudi. Četrtina vseh spontane mutacije se zgodi, je krivda tega dejavnika.

Ultravijolično sevanje, v nasprotju s splošnim mnenjem, ima manjšo vlogo pri povzročajo poškodbe DNK, saj ne morejo prodreti dovolj globoko v človeško telo. Toda koža pogosto trpi zaradi prekomernega obsevanja (melanoma in drugih rakov). Vendar pa je enocelični organizmi in virusi mutirajo, kadar je izpostavljen sončni svetlobi.

Previsoke ali prenizke temperature lahko povzročijo spremembe v genetskem materialu.

Endogeni povzroča mutacije

Glavni razlogi, zaradi katerih se lahko pojavijo spontano mutacijo, so endogeni dejavniki. Med njimi so stranski produkti presnove, napake pri podvajanju, popravljanje in rekombinacijo, in drugi.

1. Neuspeh v replikacijo:
   - spontani prehodi in inverzije dušikove baze;
   - Nepravilno vstavljanje nukleotidov DNA-polimeraze napak;
   - kemično substitucijo nukleotidov, kot so gvanin-citozin v adenin-gvanina.
2. Napaka rekonstrukcija:
   - mutacije genov, ki so odgovorni za popravilo posameznih delov verige DNK po njihovi prekinitvi pod vplivom zunanjih dejavnikov.
3. Težave z rekombinacijo:
   - okvare križnega procesu v mejozo in mitozo zaradi padavin in razširitvi od bazami.

To so glavni dejavniki, ki povzročajo spontane mutacije. Vzroki za neuspeh lahko aktivirate mutator gene kot tudi pretvorbo varnih kemičnih spojin v bolj aktivnih metabolitov, ki vplivajo na celično jedro. Poleg tega obstajajo tudi strukturni dejavniki. Ti vključujejo ponavljajoče nukleotidna zaporedja bližini prilagoditvene stran tokokroga, prisotnost dodatnih regije DNA, ki so podobne konstrukcije na genomu, kot tudi gibljivih elementov genoma.

patogeneza mutacije

Spontana mutacija se pojavi kot posledica vpliva vseh teh dejavnikov, ki vplivajo, skupaj ali ločeno v določenem obdobju življenja celice. Obstaja takšen pojav kot premikajočega zlorabo podrejenega parjenje in mater DNK verig. Zato pogosto tvorjen iz peptidne zanke, ki ne morejo ustrezno vključiti v zaporedju. Po odstranitvi nepotrebnih delov DNK verige odvisnih zank lahko tako resekcija (črtano) in vključen (podvajanj, vstavki). Izvalili spremembe so določene v naslednjih ciklih delitev celic.

Hitrost in število mutacij so odvisne od primarne strukture DNK. Nekateri znanstveniki menijo, da je to absolutno vse sekvence DNA mutagene, če tvorijo zavojev.

Najpogostejši spontane mutacije

Kaj se najpogosteje kaže v genetskem materialu spontanih mutacij? Primeri takih pogojih - izgubo dušikovih baz in brisanje aminokisline. Še posebej občutljivi na njih se štejejo za ostanke citozinskih.

To se je izkazalo, da več kot je danes polovica vretenčarjev mutacijo ostankov citozinskih. Po deaminacija metilcitozin se spremeni v timin. Spremljanje tega oddelka ponavlja napako ali ali dvojicah in mutira v novo fragmenta izbriše.

Drug vzrok za pogoste spontane mutacije se šteje za veliko število pseudogenes. Zaradi tega lahko v procesu mejoze se oblikujejo neenako homologne rekombinacije. To se kaže v prilagoditvi v genih posameznih zavojev in podvojitev nukleotidnih zaporedij.

Polimerazo modela mutageneza

Po tem modelu, spontane mutacije so posledica naključnih napak molekul, sintetiziranja DNK. Prvič je bil ta model predstavil Bresler. Predlagal je, da mutacije se pojavijo zaradi dejstva, da v nekaterih primerih, je polimerazo vstavi v zaporedje nukleotidov nekomplimentarnye.

Leta kasneje, po dolgih testov in poskusov, ta pogled je bil potrjen in sprejet v znanstvenem svetu. Tam so bili tudi odstranimo nekatere zakone, ki omogočajo znanstveniki za nadzor in neposredne mutacije z izpostavljenostjo ultravijoličnemu določene odseke. Tako, na primer, je ugotovila, da je v sprednjem delu poškodovanega trojček pogosto zgrajena adenin.

Tavtomema modela mutageneza

Druga teorija pojasnjuje spontano in umetne mutacije je predlagal Watson in Crick (odkritelja strukture DNK). Predlagali so, da mutagenezo temelji na sposobnosti neke baze DNA pretvorili v tavtomerne oblike, spreminja način povezave baz.

Po objavi hipoteze je bil aktivno razvit. nove oblike nukleotidov so odkrili po obsevanju z ultravijolično svetlobo. To je znanstvenikom nove možnosti raziskav. Sodobna znanost je še vedno obravnava vlogo tavtomerne oblike v spontano mutagenezo in njenega vpliva na število odkritih mutacij.

drugi modeli

Spontano mutacije lahko v nasprotju priznanje DNA polimeraze nukleinske kisline. Poltaevym sod smo zbistrili mehanizem, ki uveljavlja načelo komplementarnosti pri sintezi odvisnih DNA molekule. Ta model nam je omogočilo, da preuči vzorce pojavov spontanega mutagenezo. Raziskovalci so pojasnili svoje odkritje, da je glavni razlog za spreminjanje strukture sinteze DNA nekanoničen baznih parov.

Predlagali so, da je razlog praznjenje nastane zaradi deaminacijo DNK. To vodi k spremembi citozin v timin ali uracil. Zaradi teh mutacij se oblikujejo par nezdružljivih nukleotidov. Zato je v naslednjem replikacije pride do prehoda (pika nadomestna nukleobaze).

Razvrstitev mutacij: spontana

Obstajajo različne klasifikacije mutacij glede na to, kakšno merilo leži na njihovo jedro. Obstaja delitev značaja spreminja gen funkcija:

- hypomorphic (mutirani aleli sintetizirati manj beljakovin, vendar so podobni originalom);
- amorfni (gen popolnoma izgubil svojo funkcijo);
- antimorfnye (mutiran gen obrne katere predznaka);
- neomorfnye (obstajajo nove funkcije).

Toda bolj pogosti razvrstitev, ki deli vse mutacije v sorazmerju s spremenljivo strukturo. odlikuje:

1. genomske mutacije. Ti vključujejo poliploidija, tj nastanek genoma s trojno in niz kromosomov, in anevploidije - število kromosomov v genomu ni večkratnik haploidno.
2. kromosomska mutacija. Obstajajo pomembne prestrukturiranje kosov kromosomov. Razlikovati izgubo informacij (izbris), njeno podvojitev (podvajanje), spremembe v usmeritvi nukleotidnih zaporedij (inverzije), kot tudi za prenos strani na kromosomom drugem mestu (translokacije).
3. Genska mutacija. Najpogostejši mutacije. Veriga DNK se nadomesti več naključnih dušikovih baz.

Posledice mutacij

Naravnih mutacij - povzroča bolezni tumorji skladiščenje, disfunkcijo organov in tkiv ljudi in živali. Če je mutirani celica nahaja v velikem večcelični organizem, bolj verjetno bo treba uničiti s predstavitvijo apoptoze (programirana celična smrt). Telo nadzoruje proces ohranjanja genetskega materiala, in s pomočjo imunskega sistema znebil vseh možnih poškodovanih celic.

V enem primeru več sto tisoč limfocitov T nimajo časa, da prepoznajo prizadeti strukturo, in to daje klon celic, ki vsebujejo tudi mutiran gen. celica konglomerat ima že druge funkcije, ki jih proizvaja strupene snovi in negativno vpliva na splošno stanje telesa.

Če ni mutacija pojavila v somatskih in zarodnih celic, bodo opazili spremembe pri potomcih. Ti očitno prirojene anomalije od organov, okvare, presnovnih motenj in bolezni shranjevanje.

Spontane mutacije: vrednost

V nekaterih primerih se lahko prej zdelo neuporabna mutacije bilo koristno, da se prilagodijo novim pogojem življenja. To je mutacija kot merilo naravne selekcije. Živali, ptice in žuželke imajo prikrivanje obarvanje, ki ustreza območju stalnega prebivališča, da se zaščiti pred plenilci. Ampak, če spreminjanja njihovega življenjskega prostora, nato pa s pomočjo mutacij naravo poskuša zaščititi vrste pred izumrtjem. V skladu z novimi pogoji najmočnejšega preživi in posreduje ta možnost drugim.

Mutacija se lahko pojavijo pri neaktivnih področja genoma, in potem videli spremembe fenotip opazili. Odkrijte "prelom" je mogoče le s pomočjo posebnih študij. Treba je preučiti izvor sorodnih vrst živali in pripravi svojih genskih kart.

Problem spontanih mutacij

V štiridesetih letih prejšnjega stoletja je bila teorija, da je mutacija povzroča samo zunanji dejavniki in da bi jim pomagali prilagoditi. Če želite preizkusiti to teorijo, je bil razvit poseben preizkus in ponovitev metoda.

Postopek je dejstvo, da so manjše število ene vrste bakterij nanese na cev in po nekaj antibiotiki dodamo k njej cepljenje. Del mikroorganizmov preživela, in so bile prenesene na novo okolje. Primerjava različnih bakterij cevi pokazala, da je odpornost nastal spontano kot v stik z antibiotikom, in po njej.

Postopek ponovitev je, da Runast tkanine prenese na mikroorganizme in nato istočasno prenašajo v več čistih okoljih. Nove kolonije smo gojili in zdraviti z antibiotikom. Zaradi različne bakterije preživela cevi razporejene na enakih delov medija.