/ / Mutageneesi - mikä se on? Luonnollinen ja keinotekoinen mutageneesi

Mikä on mutageneesi? Luonnollinen ja keinotekoinen mutageneesi

Люди с самого начала своего существования he harjoittavat itsensä ja ympäröivän maailman tuntemusta. Ja usein tutkimustoiminta johtaa siihen, että ihmiset tarkoituksella puuttuvat tavanomaisiin prosesseihin, häiritsemällä siten tapahtumien kulkua ja toteuttamalla selviä muutoksia, jotka vaikuttavat paitsi ympäröivään luontoon, myös ihmiseen.

mutageneesi on

määritelmä

Mutageneesi on DNA-rakenteen muutosprosessi, jonka seurauksena organismi mutatoituu.

Mutageneesiä on kahta tyyppiä: keinotekoinen (indusoitu) ja luonnollinen (spontaani).

mutageneesimenetelmät

Löytöhistoria

Vuonna 1899 venäläinen tiedemies Korzhinsky olitieteellinen selitys mutageneesistä annetaan. Vuonna 1900 geneettinen tutkija Freese jatkoi ilmiön tutkimista, ja juuri tämä tiedemies antoi nykyisen määritelmän mutageneesille.

Nämä kaksi tutkijaa johtivat hänen teoriansa seuraaviin säännöksiin:

  1. Kaikki mutaatioprosessit ovat äkillisiä, kuten ajoittaiset muutokset ominaisuuksissa.
  2. Äskettäin saadut muodot ovat stabiileja.
  3. Mutaatiot eivät "rakenna" peräkkäisiä rivejä, eivät kerry keskityypin lähelle. Tämä erottaa olennaisesti mutaation perinnöllisistä muutoksista.
  4. Samanlaisia ​​mutaatioita voi esiintyä ajoittain.
  5. Tutkittujen yksilöiden lukumäärästä riippuen mutaation havaitsemisen todennäköisyys kasvaa.
  6. Mutaatiot ovat sekä haitallisia että hyödyllisiä.

Miksi mutaatiot näkyvät

mutageneesi jalostuksessa

Useimmiten mutageneesi tapahtuu, kun virheitä tehdään kaksinkertaistettaessa ja palautettaessa DNA-säikeitä, kun kromosomien poikkeama pylväisiin tapahtuu meioosin aikana.

Yleensä jokaisessa solussa on vakiovaurioituneiden DNA-säikeiden palauttaminen. Jos DNA: n eheyden palautumista ei kuitenkaan tapahdu, kaikki virheet geneettisessä koodissa kertyvät, mikä johtaa lopulta mutaatioprosessiin.

Spontaani mutageneesi

Se syntyy luonnollisissa kehitysolosuhteissa, kun yksikään mutageeni ei toimi ulkopuolelta.

Mitkä voivat olla syyt tällaisen tyypin esiintymiseen:

  • Eksogeeninen (tai ulkoinen): säteily, äärimmäisen matala tai korkea lämpötila.
  • Endogeeninen (tai sisäinen). Näihin kuuluvat kehossa yhtäkkiä muodostuvat metaboliitit, jotka herättävät mutaatioprosessien muodostumisen.

Joten esimerkiksi arktisen kylmän alueillakasvillisuudella on polyploidi muoto. Tämä riippuu siitä, että kasvukauden aikana epänormaalin matalissa lämpötiloissa kasveihin muodostuu useita genomimutaatioita.

Pitkään tutkijat uskoivat siihenluonnollisen mutageneesin tekijät ovat kosmiset aallot ja luonnollinen säteily. Suoritettujen tutkimusten aikana havaittiin kuitenkin, että vain pieni osa spontaanista mutageneesistä muodostuu säteilyn vaikutuksesta.

Todettiin, että syy on paikalliset pienet poikkeamat hiukkasten lämpöliikkeessä.

Indusoitu

Keinotekoinen mutageneesi on keinotekoisten mutaatioiden luominen tarvittavan materiaalin saamiseksi.

Esimerkiksi kasvinjalostuksessa tutkijat käyttävätmutageeniset tekijät, jotka muuttavat alkuperäisen genotyypin. Tämän aikana muunnetut kasvilajit saadaan uusilla merkeillä ja muodoilla, joita ei ole niiden alkuperäisissä lajeissa.

Siksi voimme sanoa, että indusoidulla mutageneesillä jalostuksessa on tärkeä rooli uusien lajikkeiden saamisessa.

keinotekoinen mutageneesi

Spontaanit mutageneesimenetelmät

Sen mekanismi näyttää fragmenttirikkomukseltaDNA. Jos se suoritettiin virheillä, mutaation muodostuminen on väistämätöntä. Jos rikkomus tapahtui merkityksettömässä DNA-kappaleessa tai päinvastoin merkityksellisessä fragmentissa, mutaatio ilmestyy, mutta se ei ilmesty uudelleen ja uudelleen.

Mutageenit: fysikaaliset ja kemialliset

mutageneesitekijät

Mutageenit ovat ilmiöitä, jotka aiheuttavat mutaatiomuutoksia kehossa. Alkuperänsä vuoksi ne kaikki on jaettu fysikaalisiin ja kemiallisiin.

Fyysisiä mutageeneja ovat:

  1. Ionisoiva säteily.
  2. Lämpötila.
  3. Kosteus.

Niiden vaikutusmenetelmät ovat seuraavat:

  • Kromosomien ja geenien kiinteän rakenteen tuhoaminen.
  • Vapautuvien radikaalien vapautuminen, jotka alkavat olla vuorovaikutuksessa DNA: n kanssa.
  • Jaottamisen kromatiinikaran filamenttien eheyden rikkominen.
  • Dimeerien ilmaantuminen - yhden DNA-ketjun pyrimidiiniemästen yksittäisten kompleksien muodostuminen.

Kemialliset mutageenit ovat seuraavat:

  1. Luonnonmukaiset ja epäorgaaniset kemikaalit.
  2. Synteettiset aineet, joita ei ole aiemmin löydetty luonnosta.
  3. Tehtaalla jalostetut luonnolliset aineet, kuten hiili ja öljy.
  4. Jotkut lääkkeet, huumausaineet, tietyntyyppiset antibiootit.

Kemiallisten mutageenien mekanismi on seuraava:

  • DNA-nukleotidikompleksien alkylointi.
  • Typpipitoisten emästen korvaaminen samanlaisille emäksille.
  • Hidastaa nukleiinihappojen esiasteiden synteesiä

Onko mutageneesistä hyötyä?

Joten voimme sanoa luottavaisesti, että mutageneesi on ilmiö, joka voi vaikuttaa kehon tilaan.

Jos mutageeni vaikuttaa "pieneen" fragmenttiinDNA: ssa sitten itse asiassa kehossa ei tapahdu muutoksia. Mutaatiot esiintyvät DNA: n "muistissa" ja ne periytyvät, ja ajan myötä ne saattavat kadota kokonaan.

Mutta jos mutageneesin tekijät vaikuttavat merkittäviinDNA-fragmentti, jonka seurauksena tavallinen aminohapposekvenssi hajoaa, johtaa elimistöön peruuttamattomiin muutoksiin. Ja jos mutaatio havaitaan ylivoimaisella enemmistöllä tietyn lajin yksilöistä, se johtaa tulevaisuudessa merkittäviin muutoksiin lajin ominaispiirteissä.

Koska mutageneesi on DNA: n normaalin eheyden loukkaus, mutaatiot voivat vahingoittaa kehoa.

Ylivoimainen määrä mutaatioita voi vähentää organismien elintärkeää aktiivisuutta ja aiheuttaa vakavien sairauksien ilmaantumisen.

Vuonna muodostuvien mutageneesin seurauksetsomaattisia soluja ei siirretä geneettisen materiaalin kanssa seuraavalle sukupolvelle. Mutta mitoottisen jakautumisen seurauksena, kun uusia soluja muodostuu, jotka muodostavat kudoksen, voi muodostua tuumoritiivisteitä.

Mutaatiot, jotka vaikuttavat sukusoluihin, voidaan siirtää seuraavalle sukupolvelle.

Erityinen esimerkki:mutaatio, joka johtaa lyhentyneiden siipien esiintymiseen yhdessä hyönteisen edustajista, ilmenee myöhemmin muissa lajeissaan, ja jos nämä hyönteiset elävät tuulettomalla alueella, heidän on vaikea liikkua. Tässä tapauksessa puhumme hankitusta taudista tai jopa epämuodostumasta.

aiheuttama mutageneesi

Mutta jos voimakas tuuli alkaa puhaltaa sellaisella alueella, pitkien siipien hyönteisten alkuperäinen ulkonäkö kärsii haitasta, ja lyhytsiipisillä on päinvastoin etuja.

Siten voidaan sanoa, että mutaatiot voivat saada aikaan uudenlaisten organismien muuttamalla olemassa olevan lajin genomista rakennetta.

piti:
0
Suosituimmat viestit
Henkinen kehitys
ruoka
y