Sub influența factorilor, pot apărea mutațiile. Mutageneză. Factori mutageni. "Academia de Stat Khabarovsk de economie și de drept"

Mutația se întâmplă întotdeauna brusc. Materialul genetic al corpului se schimbă: ceva se întâmplă în interiorul cromozomilor sau genelor, iar aceste schimbări sunt de obicei vizibile cu ochiul liber. În unele cazuri, consecințele sunt severe și, uneori, pentru corp, mutația este posibilă să nu apară în sine. Motivul devine întotdeauna un factor mutagenic.

Care sunt factorii mutageni?

Modificările genelor și cromozomilor studiază știința geneticii. De asemenea, ea oferă o definiție științifică a mutagenamului.

Factorii mutageni sunt agenți chimici sau fizici care cauzează schimbări în materialul celular genetic. Natura acestor agenți poate fi diferită, în această poziție, iar clasificarea lor se bazează.

Tipuri de mutagenov.

În funcție de originea lor, mutageni fizici, chimici și biologici se deosebesc. Orice factor mutagen poate fi atribuit uneia dintre aceste trei grupuri principale.

Impactul agenților celule ostil poate fi direcționat direct la ADN, iar apoi molecula de material genetic își pierde structura originală. Unii mutageni intervin în procesul de diviziune celulară și, ca rezultat, materialul ereditar este incorect. Există, totuși, substanțele care nu pot fi atribuite mutagenamului. Dar impactul asupra unui astfel de compus chimic al anumitor enzime îl transformă în cel mai real factor mutagenic. Aceste substanțe având un "potențial" mutagenic sunt numite prumpegen.

Factori mutageni. Exemple

Mutagenii fizici includ surse de ultraviolete, temperaturi anormal de ridicate sau scăzute, umiditate.

De exemplu, valurile de radiație ultravioletă, având o lungime de peste 260 nm, absorbite de celula de foaie de plantă și provoacă formarea de dimeri de pirimidină necharacterică (conexiuni în lanțul ADN), care, la rândul lor, provoacă erori în citirea materialului genetic. Ca rezultat, se obțin noi celule cu structura "incorectă".

Multe substanțe chimice se referă la mutagenam și la promitare. Exemplele includ forme active de oxigen, nitrați și nitriți, unele metale, medicamente și substanțe, care, înainte de apariția umanității în natură, nu au existat (produse chimice de uz casnic, suplimente nutritive și conservanți).

De exemplu, o femeie însărcinată poate să nu știe despre poziția sa și să ia niște antibiotice periculoase pentru făt. Ca urmare, copilul se poate dezvolta cauzat de mutații.

Rezultatul efectelor unor astfel de agenți biologici asupra celulei este un proces numit mutageneză infecțioasă. De exemplu, bacteria de helicobacter pylori, care trăiesc în intestine și stomacul unei persoane, poate provoca procese inflamatorii pe membrana mucoasă. Inflamația modifică cursul normal al proceselor de reducere a oxidativului în celulele deteriorate, care schimbă structura materialului genetic în ele. Procesele de recuperare a ADN sunt încălcate și diviziunea normală a moleculei. Rezultatul este mutații.

Câteva cuvinte despre procesul de mutageneză

Mutagenez este procesul de mutație în sine. Ce mecanisme pot apărea?

Cei mai puternici factori mutageni provoacă așa-numita instabilitate cromozomială. Ca rezultat, materialul genetic este fie distribuit în celulele separate neuniform, fie structura cromozomului este schimbată. De exemplu, două cromozomi sub influența agentului agresiv își schimbă secțiunile.

Factorul mutagen poate schimba, de asemenea, secvența de acid nucleic ADN. Este interesant să fii letal sau să provoace boli foarte grave atunci când nucleotidele importante sunt afectate, dar pot apărea fără patologii dacă nu sunt deteriorate astfel de secvențe de acizi nucleici.

Cum să vă protejați de impactul mutagenelor?

Factorii mutageni nu sunt omniprezentați, deci va fi util să luați anumite măsuri de prevenire.

Antioxidanții sunt un grup important de compuși care împiedică efectele agenților cancerigeni. Ele pot ajuta și proteja împotriva tot felul de agenți chimici ostili. Exemple de antioxidanți sunt vitaminele A, B și E, beta-carotele și flavonoidele. Aceste substanțe în cantități foarte mari sunt conținute în legume și fructe, precum și în ceaiul verde.

Este important să încercați să vă protejați de efectele agenților fizici adverse, cum ar fi radiația UV sau fumul de tutun. De exemplu, în Australia există un număr foarte mare de CELEBORI, și există adesea vreme însorită. Procentul de melanom bolnav din această țară, din păcate, este ridicat.

Cu precauție, trebuie să luați antibiotice, tratați cu atenție alimentele și încercați să minimalizați consumul de conservanți. În mod ideal, desigur, ar fi să adere la principiile nutriției sănătoase.

Factorii de mediu mutageni puternici. Cu toate acestea, este destul de realist să vă protejăm de impactul lor, dacă vă tratați cu atenție sănătatea.

Factori de a provoca mutații la gennel

În condiții naturale, mutația apare sub influența factorilor mediului exterior și interior și este indicată de termenul "mutații naturale (sau spontane)".

Cauza genei sau așa-numitului punct, mutații este înlocuirea unei baze azotate în molecula D.N.K. La alta, pierderea, inserarea sau permutarea bazelor de azot in molecula d.n.k. De aici, mutația genei la om poate dezvolta condiții patologice, a cărui patogeneză este vărsată.

Factorii de a provoca mutații la nivelul genei au avut efectul corespunzător al mediului (guta, unele forme de diabet zaharat). Astfel de boli sunt mai des manifestate cu expunere constantă la factori de mediu adverse sau dăunători.
(încălcarea puterii etc.). Mutația genei poate implica o încălcare a sintezei proteinelor care efectuează funcții de plastic. Cauza probabilă a unor astfel de boli ale sindromului Elex - Danos.

În etapa de studiu există o boală, care se bazează pe insuficiența mecanismelor de reducere a moleculei modificate D.N.K.

Mutația genei poate duce la dezvoltarea bolilor imunodecită
(Aplasia glandei furcă în combinație de agampmaglo-Bunmey). Cauza unei structuri anormale a hemoglobinei înlocuiește în molecula reziduului de acid solutamic la reziduul valinei.

O serie de mutații genetice sunt cunoscute care controlează sinteza factorilor de coagulare a sângelui.

Mutațiile genei pot provoca o încălcare a transportului diferiților compuși prin membranele celulare. Acestea sunt asociate cu încălcarea funcțiilor mecanismelor membranei și cu defecte în unele sisteme.
Dacă mutația de la genne are loc sub acțiunea diferitelor factori fizici, chimici, biologici, atunci se numesc mutageneză.
Baza mutației este daunele primare în molecula d.n.k.

În condiții naturale, mutația apare sub influența factorilor mediului exterior și interior și este indicată de termenul "mutații naturale (sau spontane)".

Cauza genei sau așa-numitului punct, mutații este înlocuirea unei baze azotate în molecula D.N.K. La alta, pierderea, inserarea sau permutarea bazelor de azot in molecula d.n.k. De aici, mutația genei la om poate dezvolta condiții patologice, a cărui patogeneză este vărsată.

Factorii de a provoca mutații la nivelul genei au avut efectul corespunzător al mediului (guta, unele forme de diabet zaharat). Astfel de boli se manifestă adesea cu un impact constant al factorilor de mediu negativi sau dăunători (încălcare a puterii etc.). Mutația genei poate implica o încălcare a sintezei proteinelor care efectuează funcții de plastic. Cauza probabilă a unor astfel de boli ale sindromului Elex - Danos.

În etapa de studiu există o boală, care se bazează pe insuficiența mecanismelor de reducere a moleculei modificate D.N.K.

Mutația genei poate duce la dezvoltarea bolilor imunodecită (o aplazie a glandei furculiței în combinație de agammaglo-bunmey). Cauza unei structuri anormale a hemoglobinei înlocuiește în molecula reziduului de acid solutamic la reziduul valinei.

O serie de mutații genetice sunt cunoscute care controlează sinteza factorilor de coagulare a sângelui.

Mutațiile genei pot provoca o încălcare a transportului diferiților compuși prin membranele celulare. Acestea sunt asociate cu încălcarea funcțiilor mecanismelor membranei și cu defecte în unele sisteme.

Dacă mutația de la genne are loc sub acțiunea diferitelor factori fizici, chimici, biologici, atunci se numesc mutageneză.

Baza mutației este daunele primare în molecula d.n.k.

Mutagena.

Mutagena. (de la grec. Genc - Dumnezeu) - factorii chimici și fizici care cauzează schimbări ereditare - mutații. Pentru prima dată, au fost obținute mutațiile artificiale în 1925 G. A. Nadsen și G. S. Philipp în acțiunea de drojdie a radiațiilor radioactive de radium; În 1927, Möller a primit mutații în Drosophila cu acțiunea razelor X. Abilitatea substanțelor chimice de a provoca mutații (acțiunea iodului pe Drosophila) este deschisă de I. A. Rapoport. La indivizii de muștele dezvoltate din aceste larve, frecvența mutațiilor sa dovedit a fi de mai multe ori mai mare decât cea a insectelor de control.

Clasificare

Mutageni pot fi diferiți factori care cauzează modificări ale structurii genelor, structurii și cantității de cromozomi. De originea mutagens clasifică endogengenerate în timpul vieții corpului și exogen - toți ceilalți factori, inclusiv condițiile de mediu.

Prin natura apariției mutagenelor, clasificarea fizică, chimică și biologică:

1. Mutagena fizică

W Ionizing Radiation;

Ø dezintegrarea radioactivă;

Radiații ultraviolete;

W Modelarea domeniilor de emisie radio și a câmpurilor electromagnetice;

W este excesiv de mare sau scăzută.

2. Mutagena chimică

Cu agenți de oxidare și agenți de reducere (nitrați, nitriți, forme active de oxigen);

Ø agenți de alchilare (de exemplu, iodacetamidă);

W pesticide (de exemplu, erbicide, fungicide);

W unele suplimente nutritive (de exemplu, hidrocarburi aromatice, ciclamatică);

Ø produse de rafinare a petrolului;

W solvenți organici;

W Droguri (de exemplu, citostatice, preparate de mercur, imunosupresoare).

WCH la mutageni chimici poate fi atribuită condiționat mai mult unui număr de viruși (factor de virus mutagen sunt acizii lor nucleici - ADN sau ARN)

3. Mugens biologici

W secvențe de ADN specifice - transpunetori;

W unele virusuri (virusul rujeolei, rubeola, gripa);

W Produse de produse metabolice (produse de oxidare a lipidelor);

W antigeni de microorganisme.

Ministerul Educației și Științei din Federația Rusă

Agenția Federală pentru Educație

Govpo.

"Academia de Stat Khabarovsk de economie și de drept"

Departamentul de discipline economice generale.

Facultatea: Auditorul

Rezumat pe subiect:

Mutații. Influența factorilor de mediu asupra mutagenezei.

A completat un student al Grupa: Fag-82 Vyazkov Ekaterina Andreevna

Verificat profesorul: Arzumanyan Elena Vladimirovna

Khabarovsk 2008.
1.

1. Introducere ............................................... .............................................. .... 2.

2. Povestea de vară .............................................. ....................... ... .3.

3. Factorii care afectează mutația ............................................. ........................ 4.

5. Solicită mutațiile .............................................. .................... nouă

6.Connect ............................................... .......................................... ... 10.

7. Lista literaturii ............................................ ................ ......... 11.

1. Introducere.

Fiecare nouă generație de plante și animale este foarte asemănătoare cu părinții lor: doar pisicile Siameze apar atunci când traversează două pisici Siameze și nu pisoi de altă rasă. Această tendință de organisme vii să semene cu părinții lor se numește ereditate. Deși asemănările dintre părinți și descendenți și mare nu este de obicei absolut. Majoritatea semnelor sunt supuse unei influențe puternice a condițiilor în care crește și se dezvoltă individul.

Sucursala de biologie angajată în fenomenele de ereditate și studiul legilor Gestionarea asemănărilor și diferențelor dintre organismele aferente se numește genetică.

Creșterea fiecărei plante sau a unui animal apare ca urmare a împărțirii și creșterii dimensiunii componentelor celulelor ale corpului. Această diviziune a celulelor, care este un proces extrem de ordonat, se numește mitoză.

Având în vedere căștile de divizare într-un microscop după fixarea și colorarea adecvată pot fi văzute în kernelul său, vițeii întunecați întunecați numiți cromozomi. Fiecare cromozom conține numeroși factori ereditari, fiecare dintre care este într-un fel diferit de oricine altcineva. Aceste unități ereditare sunt numite gene; Fiecare genă controlează moștenirea unuia sau mai multor semne. Deși genele sunt remarcabil de stabile și sunt transmise generațiilor ulterioare cu o mare precizie, există schimbări din când în când, numite mutații. După gene

mutați într-o formă nouă, această nouă formă este durabilă și, de obicei, predispusă la noi modificări nu mai mult decât gena inițială.

2. Un pic de istorie.

M-am în urmă cu multe milenii în Australia, picturile de rock din Australia, care sunt descrise de gemeni, este posibil, consider cel mai întâi de confirmare a interesului unei persoane la deformările congenitale. Timpul a reținut foarte puțin o mărturie antică, ele sunt singure. În Clinopia Babiloniană, care este listată cel puțin patru mii de ani și a descris doar 62 de tipuri de defecte congenitale ale dezvoltării umane.

Este probabil ca miturile și legendele milenare despre sirene, centauri, sfinxe, gardieni, faces, despre ciclop și un Janus cu două limite, sunt, de asemenea, cauzate de interesul unei persoane la deformări. Unele defecte au într-adevăr o anumită similitudine cu acești monștri, iar fantezia umană și-a încercat imaginea.

Motivele pentru apariția ciupercilor, așa cum păreau în antichitate, nu a fost atât de mult - copularea cu diavolul, intervenția forțelor supranaturale, influențele astrale nefavorabile etc. Și mesagerii fenomenelor astrale - horoscoape - oamenii se bucură și astăzi.

În Babilonul și în Grecia Antique și în Roma, apariția ciupercilor a fost interpretată, de obicei, ca un semn nefavorabil: a fost considerat un avertisment peste, de exemplu, despre viitoarele teste dureroase. Uneori, totuși, în acest fel, zeii au raportat că trebuie să accepte această decizie sau această decizie. Se știe că, la sfârșitul secolului al IV-lea, nașterea unui copil dublu a fost percepută sub formă de aprobare de către zeii ideii de a împărți imperiul roman în partea de vest și estică.

În ultima vreme, atitudinea față de urode nu a fost aceeași peste tot. Astfel, Inchiziția în astfel de cazuri a trimis o pungă dură și copilului și mamei sale, traversând strict pantofii diavolului. Cu toate acestea, în țările în care Inchiziția nu era atât de activă sau nu era complet, oameni urâți

adesea a atribuit o forță magică specială, abilitatea progresului, ghicitul soartei pe stele și altele asemenea. Și aici relația cu alte forțe din lumea întreagă a jucat rolul său pozitiv: au oferit aceste calități speciale "relativ". Este posibil ca mila în legătură cu binecuvântarea binecuvântată în Rusia într-o oarecare măsură, a fost explicată prin opinii exact similare.

3. Factorii care afectează mutația.

Mutațiile care apar în condiții naturale sub influența mediului extern sunt termenul "mutații spontane".

Impactul unei varietăți de factori de mediu, inclusiv radiații și un număr de compuși chimici, duce la o creștere a frecvenței mutațiilor. În 1927, geneticianul american, ulterior - laureatul premiului Nobel Heinrich Meller a arătat că radiația de radiații duce la o creștere semnificativă a frecvenței mutațiilor în Drosophila. Această lucrare a marcat începutul unei noi direcții în biologie - genetică de radiații. Datorită numeroaselor lucrări efectuate în ultimele decenii, știm acum că atunci când particulele elementare (Y-Quanta, electroni, protoni și neutroni) sunt ionizarea moleculelor de apă, care, la rândul lor, încalcă structura chimică a ADN-ului. Pauzele ADN apar în aceste locuri, ceea ce duce la o mutație suplimentară indusă de radiații.

Cantitatea mare de informații privind efectul radiației pe persoană a fost obținută în studiul consecințelor bombardamentului Hiroshima și Nagasaki și a accidentului de la Cernobîl.

Primul studiu la scară largă a consecințelor genetice ale efectelor radiației pe persoană a fost efectuată de cercetătorii americani și japonezi din Hiroshima și Nagasaki. Aceste lucrări au început în 1946, adică aproape imediat după capitularea Japoniei. Explozii de bombe atomice din Hiroshima și Nagasaki au condus la moartea simultană a zeci de mii de oameni și expunerea în masă a supraviețuitorilor. În acel moment, efectele de radiații au fost aproape necunoscute, prin urmare guvernul american a decis să efectueze un studiu cuprinzător al efectelor exploziilor pentru populația a două orașe. Apoi, voința cazului, în armata americană, slujirea serviciului medical de locotenent James Neil, care înainte de război sa angajat activ în studiile genetice pe o drosopilă. El a fost instruit de conducerea științifică a acestor lucrări, care a dobândit imediat o orientare genetică pronunțată.

Factorii de a provoca mutații la nivelul genei au avut efectul corespunzător al mediului (guta, unele forme de diabet zaharat). Astfel de boli se manifestă adesea cu un impact constant al factorilor de mediu negativi sau dăunători (încălcare a puterii etc.). Mutația genei poate implica o încălcare a sintezei proteinelor care efectuează funcții de plastic. Cauza probabilă a unor astfel de boli ale sindromului de la Idelesa Dunlos.

În etapa de studiu există o boală, care se bazează pe insuficiența mecanismelor de reducere a moleculei ADN modificate.

Mutația genidă poate duce la dezvoltarea bolilor imunodecită (Aplasia glandei furcii în combinație de Aghamaglobulinemie). Cauza structurii de hemoglobină anormală înlocuiește în molecula acidului glutamic până la reziduul valinii.

O serie de mutații genetice sunt cunoscute care controlează sinteza factorilor de coagulare a sângelui.

Mutațiile genei pot provoca o încălcare a transportului diferiților compuși prin membranele celulare. Acestea sunt asociate cu încălcarea funcțiilor mecanismelor membranei și cu defecte în unele sisteme.

Dacă mutația la genne are loc sub acțiunea diferitelor factori fizici, chimici, biologici, atunci aceasta se numește mutageneză.

Baza mutației este daunele primare în molecula d.n.k.

Mutațiile (din LAT - modificarea, schimbarea), rezultată în mod natural sau cauzate artificial în proprietățile ereditare ale corpului ca rezultat al rearanjațiilor și tulburărilor în materialul său genetic - cromozomi și gene. Mutații - baza variabilității ereditare în viața sălbatică.

Mutațiile pot fi cauzate de acțiunea factorilor externi ai naturii fizice, chimice sau biologice sunt mutațiile indusă sau mutageneza indusă.

Mutațiile nou apărute se numesc mutații noi sau mutații de Novo. Acestea, de exemplu, includ mutații care stau la baza unui număr de boli dominante autosomale, cum ar fi Akhondroplasia (10% din cazuri

referință la formele de familie), neurofibromatoză relanauzen, tip I (50-70% forme de familie), boala Alzheimer, Coreea lui Huntington.

Mutațiile care se întorc din starea normală a genei (caracteristică) în starea patologică sunt numite drepte.

Mutațiile care trec din starea patologică a genei (caracteristică) la starea normală sunt numite înapoi.

Mutațiile din celulele somatice sunt numite somatice. Ele formează clone de celule patologice (un set de celule patologice) și, în cazul prezenței simultane din corpul celulelor normale și patologice, conduc la mozaicismul celular, de exemplu, în osteodistria ereditară a lui Albright, exprimă expresia bolii depinde pe numărul de celule anormale.

Mutațiile somatice pot fi formulare familiale și sporadice (primite). Acestea subliniază neoplasmele maligne și procesele premature de îmbătrânire.

Mutațiile din celulele genitale sunt numite germinative. Ele sunt mutațiile somatice mai puțin frecvent, stau la baza tuturor bolilor ereditare și unele congenitale și sunt transmise din generație la generație.

Mutațiile de gen pot fi forme familiale și sporadice și pot moșteni ca o predispoziție la cancer, de exemplu, retinoblastom și sindrom Lee de la.

4. Regularitățile generale de mutageneză

Mutageneza - procesul de apariție în corpul modificărilor ereditare - mutații. Baza mutagenezei este modificarea moleculelor de acid nucleic stocate și transmiterea informațiilor ereditare.

Mutațiile apar instantaneu. Inițial, sub influența mutagenelor, apare starea premunerării celulelor. Diferitele sisteme de reparare încearcă să elimine această afecțiune și apoi nu este implementată mutația. Baza sistemelor de reparare este diferitele enzime codificate în genotipul celular (organism). Astfel, mutageneza este sub controlul genetic al celulei; Aceasta nu este un proces fizico-chimic, ci un proces biologic.

De exemplu, sistemele de reparare a enzimelor au tăiat porțiunea ADN deteriorată dacă se efectuează doar un singur fir (se efectuează enzime endonuclează), apoi secțiunea ADN, complementară la firul conservat, se efectuează din nou (se efectuează ADN polimeraza), apoi restabilirea Zona este cusută cu firul capete rămase după tăierea zonei deteriorate (ligazele sunt efectuate această operație).

Există, de asemenea, mecanisme de reparăre mai subțiri. De exemplu, cu o pierdere de bază de azot într-o nucleotidă, este direct încorporată (acest lucru se aplică la adenină și guanină); Gruparea metil poate fi pur și simplu împărțită; Pauzele cu o singură dimensiune sunt cusute. În unele cazuri, sistemele de reparare mai complexe, slab studiate, de exemplu, funcționează, de exemplu, atunci când sunt deteriorate de ambele fire ADN.

Cu toate acestea, cu un număr mare de daune ADN, ele pot deveni ireversibile. Acest lucru se datorează faptului că: în primul rând, sistemele de reparare pot să nu aibă timp să corecteze daunele și, în al doilea rând, enzimele sistemelor de reparații pot fi deteriorate, deteriorarea ireversibilă a ADN-ului duce la apariția mutațiilor - schimbări persistente în ereditare informație.

În prezent, sunt cunoscute o varietate de mutageni mai variați. Luați în considerare mecanismul de acțiune al unora dintre ele.

5. Efectele mutațiilor.

Aproximativ un procent din toți nou-născuți apare cu anomalii cromozomiale sau genne. Despre cât de multe sarcini sunt întrerupte din cauza acestor anomalii până la termenul limită, nu există date exacte. Majoritatea covârșitoare a copiilor născuți cu anomalii ale aparatului ereditar au numeroase defecte ale deformării. În general, deteriorarea sănătății umane din tulburările genetice nu este cu greu mai mică decât din bolile cardiovasculare.

În fiecare an, milioane de copii ciudați, zeci și sute de mii dintre ei se nasc peste tot în lume. Aproximativ două mii de ani în urmă, plutahs a scris în eseul său "despre curiozitate": "... deci există oameni în Roma care nu pun picturi, nici sculptură. ... dar doar se rotește în jurul zonei, unde sunt expuși ciudatele , ochi pe curvatori Gaden,

trei capete, pyruses și urmăresc dacă rasele a două rase mixte au dispărut undeva - un ciudat monstruos ... "

Acum, aceste probleme sunt angajate în oameni de știință de teratologie. Teratologia este o știință care studiază cauzele de origine, mecanismele de formare și manifestare a malformațiilor congenitale.

6. Concluzie.

Casa noastră comună în pericol. Oamenii de știință din mijlocul secolului al XX-lea au venit la această opinie, asigurându-se că progresul tehnic este în sine devastator. Pericolul tangibil amenință natura și trezoreria ei - piscina genetică, care creează o varietate izbitoare de forme vii și hrărăște dezvoltarea în continuare a lumii noastre unice. Poluarea biosferei nu numai că prezintă posibilitățile compensatorii ale naturii, ci afectează sănătatea umană și pot fi acum deteriorate generațiilor viitoare.

4. Modelele generale de mutageneză ............................................ ....8.
5. Dependențe de mutații ............................................. ......................9.
6.Connect ............................................... ............................. ... 10.
7. Lista de literatură .............................................. ......................... 11.

100 R. Bonus pentru prima comandă

Alegeți tipul de lucru Tipul de lucru Diplomă Curs de lucru Abstract Răspundeți la partiune Raportul raportului Examinați Specificație Monografie Soluție Sarcini de afaceri Planul de lucru Răspunsuri la întrebări Creative Lucrare Esemy Desen eses Traducere Prezentare set Text Alte îmbunătățire Text Text Candidat Disertație Laboratorul Lucrări on-line

Să aflați prețul

Informațiile pe care ADN-ul transportă nu sunt absolut stabile. Dacă ar fi fost așa, gama de reacții de microorganisme conexe la impactul extern ar fi constantă și, prin urmare, o schimbare bruscă a condițiilor mediului extern pentru microorganisme cu genotipul "înghețat" ar duce la dispariția speciilor. Instabilitatea reală a genomului este cauzată de mutații, schimbul de informații genetice între donator și destinatar.

Termenul "mutație" a sugerat de liber ca conceptul de "moștenire de schimbare asemănătoare salturilor" atunci când studiază ereditatea plantelor. Mai târziu, Beierink răspândește acest concept și pe bacterii. Mutația este o schimbare a structurii primare a DIC, care se manifestă prin pierderea fixă \u200b\u200bereditară sau schimbarea oricărui semn sau a unui grup de semne. Mutațiile sunt împărțite după origine, natura modificărilor în structura ADN-ului, consecințele fenotipice pentru o celulă mutantă etc. Factorii care cauzează mutații sunt cunoscute sub numele de mutageni.

De obicei au o natură fizică sau chimică. Prin origine, mutațiile indusă, adică, cauzate artificial și spontane ("sălbatic", apar în populația de bacterii fără interferențe vizibile din exterior).

Mutații spontane. Mutațiile inverse (reversiune).

Apariția mutațiilor spontane a erorilor de replicare a conducătorilor, formarea necorespunzătoare a perechilor complementare de baze sau distorsiuni de ADN structurale sub acțiunea mutagenelor naturale. Mutațiile spontane pot provoca schimbări genetice favorabile și nefavorabile. Un nivel exemplar de mutație spontană este o mutație pentru fiecare 106-107 celule. Proporția numerică de mutanți din populația celulară pentru diferite semne este diferită și poate varia de la 10-4 la 10-11.

Pentru o anumită genă, frecvența de mutație este valoarea de aproximativ 10-5 și pentru o anumită pereche de nucleotide 10-8. De exemplu, dacă există un milion de bacterii miercuri cu un antibiotic, se poate aștepta ca, ca urmare a mutației spontane, o colonie va supraviețui.

În ciuda faptului că nivelul mutațiilor din populația bacteriilor pentru celulele individuale pare nesemnificativă, trebuie amintit că populația de bacterii este enormă și se reproducă repede. În consecință, nivelul mutațiilor din punctul de vedere al întregii populații este destul de semnificativ. În plus, cei care au apărut spontan și rezistent la acțiunea oricărui antibiotic mutant au un avantaj în reproducerea în comparație cu tipul de bacterii "sălbatici" și formează rapid o populație constantă.

Mutațiile inverse (reversiune) returnează celulele mutante spontan în starea genetică originală. Acestea sunt observate cu o frecvență de o singură celulă la 107-108 (adică de cel puțin 10 ori mai puțin frecvent decât mutațiile spontane directe).

În literatura de specialitate modernă, se utilizează o clasificare mai formală, bazată pe natura structurii structurii genelor individuale, cromozomilor și genomului în ansamblu. Ca parte a acestei clasificări, se disting următoarele tipuri de mutații:

genomic;

cromozomial;

Genomic: - poliplicidizare (formarea de organisme sau celule, gena din care este reprezentată de mai mult de două (3N, 4N, 6N etc.) cu cromozomi) și aneuploidie (heteroploidie) - o schimbare a numărului de cromozomi, nu un multiplu al setului haploid (vezi Ingerul, 1989). În funcție de originea seturilor cromozomiale între poliploide, alopoliploidele se disting în rândul polipoidului, care au kituri de cromozomi obținute în hibridizare de la diferite tipuri și autopolilipoid, care au o creștere a numărului de cromozomi din genomul propriu, multiple N.

În mutații cromozomiale, apare o restructurare mare a structurii cromozomilor individuali. În acest caz, pierderea (ștergerea) sau dublarea părții (duplicare) a materialului genetic al unuia sau mai multor cromozomi, se schimbă în orientarea segmentelor cromozomiale în cromozomii individuali (inversiune), precum și transferul unei părți din material genetic cu unul Cromosomul la altul (translocare) (caz extrem - combinând cromozomii întregi, așa-numita translocație Robertson, care este o opțiune tranzitorie de mutația cromozomală la genomică).

La nivelul genei de modificare a structurii primare a genelor genelor sub acțiunea mutațiilor sunt mai puțin semnificative decât în \u200b\u200bmutații cromozomiale, dar mutațiile genetice sunt mai frecvente. Ca urmare a mutațiilor genei, înlocuirile, ștergerile și inserțiile uneia sau mai multor nucleotide, translocarea, duplicarea și inversarea diferitelor părți ale genei. În cazul în care o singură nucleotidă este schimbată sub acțiunea de mutație, ei spun despre mutații punctuale. Deoarece ADN-ul include baze azotate de numai două tipuri - purine și pirimidine, mutații punctuale cu bază de înlocuire sunt separate în două clase: tranziții (înlocuirea purinului pe purifică sau pirimidină per pirimidină) și transversale (înlocuirea pirinei pe pirimidină sau invers ). Patru consecințe genetice ale mutațiilor punctului sunt posibile: 1) salvarea semnificației codonului datorită degenerării codului genetic (înlocuirea sinonimă a nucleotidei), 2) modificarea semnificației codonului, ceea ce duce la înlocuirea aminoacizilor În locul corespunzător al lanțului de polipeptidă (mutație greșită), 3) formarea de codon fără sens cu terminare prematură (mutație nonsens). Există trei codon fără sens în Codul genetic: Amber - UAG, OHR - UAA și Opal - UGA (în conformitate cu acest lucru obține numele și mutații care duc la formarea de tripleți fără sens - de exemplu mutația de chihlimbar), 4) înlocuirea inversă (oprire codon pe codonul semantic).

Conform efectului asupra exprimării genelor de mutație, împărțită în două categorii: mutațiile tipului de perechi de baze și tipul de deplasare a cadrului de citire (FrameShift). Acestea din urmă sunt o eliminare sau inserare a nucleotidelor, a cărei număr nu este vopsea trei, care este asociată cu decalajul codului genetic.

Mutația primară este uneori numită mutație directă și o mutație care restabilește structura inițială a mutației genei - inversă sau reversiunii. Reveniți la fenotipul inițial în organismul mutant datorită restaurării funcțiilor genei mutante adesea nu apar datorită revenirii reale, ci datorită unei alte părți a aceleiași gene sau chiar a unei alte gene non-actuale. În acest caz, mutația de întoarcere se numește supresoare. Mecanisme genetice, datorită căruia apare trecerea fenotipului mutant, este foarte diversă.

Mutagena (de la o mutație și altă har. Γεννάω - dând naștere) - factori chimici și fizici care cauzează schimbări ereditare - mutații. Pentru prima dată, au fost obținute mutațiile artificiale în 1925 G. A. Nadsen și G. S. Philipp în acțiunea de drojdie a radiațiilor radioactive de radium; În 1927, Möller a primit mutații în Drosophila cu acțiunea razelor X. Abilitatea substanțelor chimice de a provoca mutații (acțiunea iodului pe Drosophila) este deschisă de I. A. Rapoport. La indivizii de muștele dezvoltate din aceste larve, frecvența mutațiilor sa dovedit a fi de mai multe ori mai mare decât cea a insectelor de control.

Mutageni pot fi diferiți factori care cauzează modificări ale structurii genelor, structurii și cantității de cromozomi. Prin originea mutagenelor, clasificate la endogene, formate în cursul vieții corpului și exogene - toți ceilalți factori, inclusiv condițiile de mediu.

Prin natura apariției mutagenelor, clasificarea fizică, chimică și biologică:

Mutagenul fizic

radiații ionizante;

dezintegrarea radioactivă;

radiații ultraviolete;

modelarea emisiilor radio și a câmpurilor electromagnetice;

temperatura excesiv de mare sau joasă.

Mutagens chimici

oxidificatoare și agenți de reducere (nitrați, nitriți, forme active de oxigen);

agenți de alchilare (de exemplu, iodacetamidă);

pesticide (de exemplu, erbicide, fungicide);

unele suplimente nutritive (de exemplu, hidrocarburi aromatice, ciclamatică);

produse de rafinare a petrolului;

solventi organici;

preparate medicinale (de exemplu, citostatice, mercur, imunosupresoare).

Un număr de virusuri sunt atribuite condiționat mutagenamului chimic (factorul de virus mutagenic sunt acizii lor nucleici - ADN sau ARN).

Mutagens biologici

secvențe de ADN specifice - transpunetori;

unii viruși (virusul rujeolei, rubeolei, gripa);

produse metabolice (produse de oxidare a lipidelor);

antigeni de microorganisme.

Dezvoltarea geneticii care a descoperit metodele de obținere a formelor de microorganisme modificate ereditare a extins posibilitățile de utilizare a microorganismelor în agricultură, producție industrială, medicină. Metoda principală este indusă să obțină mutanți cu impacturi de mutageni (radiații, substanțe chimice) în sălbăticie, existentă în natura culturii microorganismelor. Astfel, este posibil să se creeze mutanți care sunt administrați în zeci și de sute de produse mai valoroase (antibiotice, enzime, vitamine, aminoacizi etc.).