Спонтана мутација: класификација, причини, примери

Она што се нарекува спонтана мутација? Ако терминот за трансфер во достапни јазик, тоа е природно грешки се случуваат во текот на интеракција на генетски материјал од внатрешни и / или надворешната средина. Таквите мутации се обично случајно. Тие се забележани во секс, и во други клетки на телото.

Егзогени предизвикува мутации

Спонтани мутации може да се случи под влијание на хемикалии, зрачење, под дејство на високи или ниски температури, воздух или висок притисок.

Секоја година, на просечен човек троши околу една десетина задоволство на јонизирачко зрачење што претставува природна позадина зрачење. Оваа бројка влегуваат и гама зрачење од јадрото на Земјата, сончевиот ветер, радиоактивни елементи, лежи во дебелина на кората и се раствора во атмосферата. Како резултат на доза, исто така, зависи од тоа каде е луѓе. Една четвртина од сите спонтана мутација се случува е вина на овој фактор.

Ултравиолетовото зрачење, спротивно на популарното мислење, игра мала улога во предизвикувањето на оштетување на ДНК, како што не може да се пробие доволно длабоко во човековото тело. Но кожата често страда од прекумерна инсолација (меланом и други видови на рак). Сепак, едноклеточни организми и вирусите мутираат кога се изложени на сончева светлина.

Премногу високи или премногу ниски температури може да предизвика промени во генетскиот материјал.

Ендогени предизвикува мутации

Главните причини поради кои може да се случи спонтана мутација, се ендогени фактори. Тие вклучуваат несакани производи на метаболизмот, грешки за време на репликацијата, поправка и рекомбинација, и други.

1. Неуспесите во репликација:
   - спонтани премини и инверзии азотни бази;
   - Несоодветно вметнување на нуклеотиди од ДНК полимеразите грешки;
   - хемиски замена на нуклеотиди, како што се гванин-цитозин да аденин-гванин.
2. грешка реконструкција:
   - мутации во гените одговорни за поправка на поединечните делови од ДНК, по пауза нивните под влијание на надворешни фактори.
3. Проблеми со рекомбинација:
   - неуспеси процес кросовер во текот на мејозата и митозата резултат на врнежите и проширување од базите.

Овие се главните фактори кои предизвикуваат спонтани мутации. Причините за неуспехот можат да бидат за да го активирате mutator гени како и реализација на безбедна хемиски соединенија во повеќе активни метаболити кои влијаат на клеточното јадро. Покрај тоа, исто така, постојат структурни фактори. Овие вклучуваат повторувачки нуклеотидни секвенци во близина коло прилагодување сајт, присуството на дополнителни DNA региони кои се слични во структурата на геномот, како и подвижните елементи на геномот.

патогенезата мутации

Спонтана мутација се јавува како резултат на влијанието на овие фактори кои влијаат, заедно или одделно во одреден период од животот на клетката. Има таков феномен како се движат повреда подружница парење и мајките ДНК нишки. Како резултат на тоа, често формирана од пептид јамки, кои не се во можност да се интегрираат соодветно во низа. По отстранување на непотребни делови на помошни петелки ДНК синџир и двете може да се ресецира (бришење) и интегриран (удвојувања, инсерции). Извеле промени се фиксни во следните циклуси на клеточната делба.

На брзината и бројот на мутации се зависни од примарната структура на ДНК. Некои научници веруваат дека тоа е апсолутно сите ДНК секвенци на мутагени доколку се наведнува.

Најчестите спонтани мутации

Што најчесто се манифестира во генетскиот материјал на спонтани мутации? Примери за такви услови - губење на азотните бази и бришење на амино киселини. Особено чувствителни на нив се сметаат за цитозин остатоци.

Тоа е докажано дека денес, повеќе од половина од 'рбетниците има мутација на цитозин остатоци. По деаминација methylcytosine се менува и тимин. Следење на овој член се повторува грешка или тоа или двојки и мутира кон новата фрагмент брише.

Друга причина за чести спонтани мутации се смета за голем број на pseudogenes. Поради тоа, во процесот на мејозата може да се формираат нееднаков хомологна рекомбинација. Ова резултира со прилагодување во гените на поединецот се врти и удвојување нуклеотидни секвенци.

Полимераза модел мутагеност

Според овој модел, спонтани мутации се резултат на случајни грешки молекули, синтетизирање на ДНК. За прв пат овој модел е претставен од Bresler. Тој посочи дека мутации се случуваат како резултат на фактот дека во некои случаи, на полимераза е вметната во редоследот на нуклеотидите nekomplimentarnye.

Неколку години подоцна, по долги тестови и експерименти, овој став е одобрен и прифатен во научниот свет. Има дури и беа отстранети одредени закони кои им овозможуваат на научниците за контрола и насочување мутации со изложување на ултравиолетово специфични ДНК сегменти. Така, на пример, покажа дека во предниот дел на оштетените тројка често се градат аденин.

Тавтомерни модел мутагеност

Друга теорија објаснува спонтано и вештачки мутација беше предложен од страна на Вотсон и Крик (Откритија на структурата на ДНК). Тие сугерираат дека мутагеност врз основа на способноста на некои ДНК база конвертира во тавтомерни форми, менување на базите на метод на конекција.

По објавувањето на хипотезата е активно развиена. нови форми на нуклеотиди биле откриени по зрачењето со ултравиолетова светлина. Тоа им даде на научниците нови можности за истражување. Модерната наука се уште се дискутира за улогата на тавтомерни форми спонтан мутагеност и нејзиното влијание врз бројот на откриени мутации.

други модели

Спонтана мутација може да биде во прекршување на препознавање на ДНК полимераза нуклеински киселини. Poltaevym et al беше разјаснето механизам кој принцип комплементарност спроведува во синтезата на ДНК подружници. Овој модел ни овозможи да учат на моделите на појавувања на спонтани мутагеност. Истражувачите објасни нивното откритие дека главната причина за промена на структурата на ДНК синтеза е неканонски базни парови.

Тие сугерираат дека причината за празнење се јавува поради деаминација на ДНК. Ова води до промена на цитозин да тимин или урацил. Поради овие мутации се формираат еден пар на некомпатибилни нуклеотиди. Затоа, во текот на следните репликација се случува транзиции (dot замена nucleobases).

Класификација на мутации: спонтани

Постојат различни класификации на мутации во зависност од каков вид на критериум лежи во нивната основа. Постои поделба на ликот промени генот функција:

- hypomorphic (мутирани алели се синтетизираат помалку протеини, но тие се слични на оригиналот);
- аморфен (ген целосно ја загуби својата функција);
- antimorfnye (мутиран ген менува знак на кој е);
- neomorfnye (има нови функции).

Но, колку повеќе заедничка класификација која го дели сите мутации во сооднос со променлива структура. разликуваат:

1. генетски мутации. Тие вклучуваат polyploidy, односно формирање на геномот со троен и сет од хромозоми и анеуплоидија - бројот на хромозоми во геномот не е повеќе на хаплоидни.
2. Хромозомски мутација. Постојат значително преструктуирање на парчиња на хромозоми. Разлика губење на информации (бришење), нејзината удвојување (копирање), промената на насоката на нуклеотидни секвенци (инверзија), како и трансфер на сајтови на хромозомите друго место (транслокација).
3. генетска мутација. Најчестите мутации. синџирот на ДНК се заменува неколку случајни азотни бази.

Последиците од мутации

Спонтани мутации - предизвикува болести тумори складирање, дисфункција на органи и ткива на луѓе и животни. Ако мутирани клетки се наоѓа во голем повеќеклеточни организми, толку е поголема веројатноста дека ќе бидат уништени со лансирањето на апоптоза (програмирана клеточна смрт). Телото го контролира процесот на зачувување на генетскиот материјал, и со помош на имунолошкиот систем добива ослободи од сите можни оштетените клетки.

Во еден случај на стотици илјади на Т-лимфоцитите немаат време за да се идентификуваат засегнатите структура, и тоа му дава клон клетки, кои содржат мутиран ген. мобилен конгломерат веќе има и други функции, го произведува отровни супстанции и негативно влијае на општата состојба на организмот.

Ако не мутација се случи во соматски и герминативните клетки, промените ќе бидат забележани во потомството. Тие покажуваат вродени аномалии на органи, деформитети, метаболички нарушувања и болести на складирање.

Спонтани мутации: вредност

Во некои случаи, претходно се чинеше бескорисни мутации може да биде корисно да се прилагодат на новите услови на живот. Ова е мутација како мерка на природната селекција. Животни, птици и инсекти имаат маскирна боја одговара на област на живеење да се заштитат од предатори. Но, ако се менува нивното живеалиште, а потоа со помош мутација природа се обидува да се заштити видови од изумирање. Според новите услови на најсилните преживее и да ја пренесе оваа способност на другите.

Мутација може да се случи во не-активните области на геномот, а потоа ќе видиме промените забележани фенотип. Открие "кинење" е можно само со помош на специфични студии. Неопходно е да се учат на потеклото на соодветните видови на животни и подготовка на нивниот генетски мапи.

Проблемот на спонтани мутации

Во четириесеттите години на минатиот век имаше теорија дека мутацијата предизвикани исклучиво од страна на надворешните фактори и да им помогне да се прилагодат. Да се тестира оваа теорија, посебен тест и претставници метод е развиен.

Постапката беше фактот дека мал број на еден вид на бактерии се обложен на цевката и по калемење неколку антибиотици беа додадени на него. Дел од микроорганизми преживеале несреќата, и тие биле префрлени во новата средина. Споредба на различни бактерии цевки открива дека на отпорот стана спонтано како да контакт со антибиотик, и по него.

метод повторување беше дека ткаенина рунтав префрлени на микроорганизми, а потоа префрлен истовремено во неколку чисти средини. Нови колонии биле одгледувани и да се третираат со антибиотици. Како резултат на тоа, разни бактерии преживеа цевки наредени на еднакви делови на медиумот.