Мутації: генетика

Процес виникнення мутацій називається мутагенезу. Організм, змінений в результаті мутації, називається мутантом. За походженням всі мутації можна розділити на дві групи: спонтанні та індуковані. Цей поділ умовно, оскільки спонтанні мутації не є безпричинними, можуть мати ендогенне походження, не пов’язане із зовнішніми впливами на організм.

За місцем походження мутації підрозділяються на генеративні, що виникають в статевих клітинах і передаються у спадок, і соматичні, що утворюються в клітинах тіла, які не беруть участі в розмноженні. Соматичні мутації іноді ведуть до появи генетичних мозаїк, у яких змінена тільки частина організму, що розвинулася з мутантної клітини.

Залежно від того, де виникла мутація – в генетичному матеріалі, клітці-ядрі, нуклеоиде (у прокаріот) або цитоплазмі, – розрізняють ядерні (хромосомні) або цитоплазматичні мутації, які є результатом зміни ДНК хлоропластів, мітохондрій, плазмід.

За характером змін фенотипу можна умовно виділити видимі морфологічні, фізіологічні та біохімічні мутації, так як будь-якого ознаки визначається діяльністю того чи іншого ферменту або групи ферментів. До фізіологічних відносять мутації, що впливають на життєдіяльність організму і призводять до порушення таких процесів, як дихання, кровообіг і т. Д.

Біохімічні мутації включають всі випадки зміни активності ферментів від їх повного виключення до включення в нормі неактивних метаболічних шляхів. Наприклад, мутації до ауксотрофності у мікроорганізмів, тобто до втрати здатності синтезувати необхідні для життєдіяльності речовини (вітаміни, амінокислоти). До біохімічним відносять мутації, що порушують синтез ферментів, які беруть участь в реплікації нуклеїнових кислот, репарації пошкоджень ДНК, транскрипції і трансляції генетичного матеріалу.

Геномні мутації здатні змінювати число хромосом. Збільшення числа хромосом кратно гаплоидному і призводить до появи полиплоидов. В основі виникнення полиплоидии лежать репродукції хромосом в неделящихся клітинах, злиття соматичних клітин або їх ядер і порушення процесу мейозу, що приводить до утворення гамет з нередуцірованних числом хромосом. Визначення мутацій залежать від особливостей самої мутації, а також від організму, з яким проводиться експеримент. Чи не становить особливих труднощів виділення мутацій в чистих лініях рослин, тварин і дріжджів.

При рецессивной мутації (Аа) в суперечках або статевих клітинах (генеративні мутації) з’єднання гамети, що несе мутантний ген, з нормальною гаметой (А) дає гетерозиготное рослина Аа, у якого мутація не виявив (так як А домінує над а). Однак в наступному поколінні воно дасть типове моногибридное розщеплення Таким чином, розщеплення 1/4 на в Самозапилення лінії АА вказує на виниклу в дідівський поколінні мутацію. Якщо ж мутація домінантна, то мутантний ознака проявляється вже у гетерозигот (Аа), передавальних його 3/4 свого потомства.

При виникненні рецессивной мутації в соматичних клітинах (соматичні мутації) у самій мутировавшей особини зміна ознаки не проявиться. Якщо після мутації втечу дасть насіння, в потомстві з’являться рослини аа, що вказує на виниклу в попередньому поколінні мутацію. Чим раніше в онтогенезі виникає соматична мутація, тим більше ділянку тканини, що несе дану мутацію. Якщо мутація має домінантний характер або вона рецесивна, але знаходиться в темі- або гомозиготномустані, з’являється мозаїк (химера). Так, у самців дрозофіли часто зустрічаються мозаїки за забарвленням очей: частина фасеток червоних і частину білих. Ці форми виникають в результаті рецессивной мутації нормального гена, який знаходиться у самців в гемізиготність стані.

Соматичні мутації мають велике практичне значення у вегетативно розмножуються форм, так як в цьому випадку будь-яка мутація може бути закріплена. Наприклад, відомий сорт яблук, виведений І. В. Мічуріним, антонівка «шестісотграммовая», було отримано з «почковой» мутації. У організмів, що розмножуються тільки статевим шляхом з раннім відокремленням зачаткового, соматичні мутації не мають ніякого значення для селекції.
Інтенсивні дослідження соматичних мутацій пов’язані з припущенням, що ряд злоякісних пухлин виникає за типом соматичних мутацій. З’ясування причин їх виникнення має значення для проблеми канцерогенезу у людини, тобто процесу виникнення і розвитку злоякісної пухлини.

Мутації поділяються на прямі (нормальний ген Л, мутантний ген а) і зворотні (мутантний ген а, а нормальний ген Л). Ці процеси протікають в природі з різною швидкістю, і їх співвідношення визначає накопичення в популяції нормальних або мутантних генів. Зворотні мутації легко враховуються у нейроспори і інших мікроорганізмів. Важливою характеристикою мутацій є різноспрямованість виникаючих змін. Таким чином, зміни організму можуть бути обумовлені зміною як самих спадкових факторів, так і зовнішніх умов, в яких реалізується генотип і відбувається розвиток організму.

...
ПОДІЛИТИСЯ: