Mutācija (no latīņu vārda "mutatio" - pārmaiņas) ir noturīgas izmaiņas genotipā, kas notikušas iekšēju vai ārēju faktoru ietekmē. Pastāv hromosomu, gēnu un genomu mutācijas.
Kādi ir mutāciju cēloņi?
- Nelabvēlīgi vides apstākļi, apstākļi, kas izveidoti eksperimentāli. Šādas mutācijas sauc par inducētām.
- Daži procesi, kas notiek dzīvā ķermeņa šūnā. Piemēram: traucēta DNS atjaunošana, DNS replikācija, ģenētiskā rekombinācija.
Mutagēni ir faktori, kas izraisa mutācijas. Sadalīts:
- Fiziskā - radioaktīvā sabrukšana, jonizējošais un ultravioletais starojums, pārāk augsta temperatūra vai pārāk zema.
- Ķīmiskās vielas - reducētāji un oksidētāji, alkaloīdi, alkilējošie līdzekļi, urīnvielas nitro atvasinājumi, pesticīdi, organiskie šķīdinātāji, dažas zāles.
- Bioloģiskie - daži vīrusi, vielmaiņas produkti (metabolisms), dažādu mikroorganismu antigēni.
Mutāciju galvenās īpašības
- Viņi ir iedzimti.
- Iemesls dažādu iekšēju un ārēju faktoru.
- Tās rodas spazmoti un pēkšņi, dažreiz atkārtoti.
- Jebkurš gēns var mutēt.
Kādi viņi ir?
- Genomu mutācijas ir izmaiņas, kaskas raksturīgs ar vienas (vai vairāku) hromosomas vai pilnīgas haploīdu komplekta zaudēšanu vai pievienošanu. Pastāv divu veidu šādas mutācijas - poliploidija un heteroploidija.
Poliploīdija ir izmaiņas hromosomu skaitā, kasvairāku haploīdu komplekts. Ļoti reti dzīvniekiem. Cilvēkiem ir iespējami divu veidu poliploīdijas: triploidija un tetraploidija. Bērni, kas dzimuši ar šādām mutācijām, parasti dzīvo ne vairāk kā mēnesi, un biežāk mirst embrionālās attīstības stadijā.
Heteroploīdija (vai aneuploidija) ir summas izmaiņashromosomas, kas ir halogenīdu kopas multiplikācija. Šīs mutācijas rezultātā piedzimst indivīdi ar neparastu hromosomu skaitu - polisomiku un monosomiku. Apmēram 20-30 procenti monosomu mirst pirmajās augļa attīstības dienās. Starp dzimušajiem tiek atrasti indivīdi ar Šereševska-Tērnera sindromu. Arī genomu mutācijas augu un dzīvnieku pasaulē ir dažādas.
- Хромосомные мутации - это такие изменения, kas rodas hromosomu struktūras pārstrukturēšanas laikā. Šajā gadījumā notiek vairāku hromosomu vai vienas ģenētiskā materiāla daļas pārnešana, zaudēšana vai dubultošanās, kā arī mainās hromosomu segmentu orientācija atsevišķās hromosomās. Retos gadījumos ir iespējama Robertsona translokācija, tas ir, hromosomu savienība.
- Gēnu mutācijas.Šādu mutāciju rezultātā notiek vairāku vai viena nukleotīda ievietošana, dzēšana vai aizstāšana, kā arī dažādu gēna daļu apgriešana vai dublēšanās. Gēnu mutāciju ietekme ir dažāda. Lielākā daļa no tām ir recesīvas, tas ir, tās nekādā veidā neparādās.
Arī mutācijas ir sadalītas somatiskajās un ģeneratīvajās
- Somatiskās mutācijas ir izmaiņas jebkurāķermeņa šūnas, izņemot gametas. Piemēram, kad mutē augu šūna, no kuras pēc tam vajadzētu attīstīties pumpuram un pēc tam dzinumam, visas tā šūnas tiks mutētas. Tātad uz sarkano jāņogu krūma var parādīties zars ar melnām vai baltām ogām.
- Ģeneratīvās mutācijas ir izmaiņas primārajās dzimumšūnās vai no tām izveidojušās gametās. To īpašības tiek nodotas nākamajai paaudzei.
Pēc ietekmes uz dzīvo organismu rakstura mutācijas ir:
- Nāvējošs - šādu izmaiņu īpašnieki mirst vai nu embrija attīstības stadijā, vai arī pēc diezgan īsa laika pēc piedzimšanas. Šīs ir praktiski visas genomu mutācijas.
- Daļēji letāls (piemēram, hemofilija) - to raksturo strauja jebkādu ķermeņa sistēmu darba pasliktināšanās. Vairumā gadījumu pusnāvējošas mutācijas arī drīz noved pie nāves.
- Labvēlīgas mutācijas ir evolūcijas pamats, tās noved pie ķermeņa iezīmju parādīšanās. Fiksējot, šīs pazīmes var izraisīt jaunas pasugas vai sugas veidošanos.
