Modele generale de mutageneză, mutații - probleme de siguranță genetică

Mutageneza - un proces de apariție a modificărilor ereditare - mutații naturale (spontan) sau indusă (induse) de diverși factori fizici sau chimici - mutageni.







Mutațiile - aceasta este o schimbare calitativă a materialului genetic, care duce la o schimbare în anumite trăsături ale corpului.

Organismul, în toate celulele a căror mutație este detectată, se numește un mutant. Acest lucru se produce atunci cand organismul se dezvolta din celulele mutante (gameti, zigoții, spori). În unele cazuri, mutația nu se găsește în toate celulele somatice ale corpului; un astfel de organism este numit mozaic genetic. Acest lucru apare dacă apar mutații în timpul ontogenezei - dezvoltare individuală. În final, mutațiile pot avea loc numai în celulele generative (gameti, spori și celule de linie germinativa - spori de celule predecesoare și gameti). În acest din urmă caz, organismul nu este un mutant, dar unii dintre descendenții săi să fie mutante.

Baza de mutageneză sunt modificări ale moleculelor de acid nucleic, stocarea și transmiterea informației genetice. Aceste modificări sunt exprimate ca mutații genetice sau rearanjamente cromozomiale. În plus, eventualele încălcări ale aparatului mitotic al diviziunii celulare, care duce la mutatii genomice tip poliploidie sau aneuploidie. Deteriorarea acizilor nucleici (ADN, ARN) sunt fie Abuz coloana vertebrală carbohidrat fosfat al moleculei (ruptura, insertie sau pierdere nucleotide acestuia) sau a modificărilor chimice baze azotate, care reprezintă direct mutații genetice sau care duc la apariția lor într-o replicare ulterioară a moleculelor deteriorate. Astfel, o bază purinică este înlocuită cu o altă bază purinică sau pirimidinică - alți pirimidinice (tranziții), o bază purinică este înlocuită cu o pirimidină sau pirimidină - purina (transversion). Ca urmare, determinarea tripleti sinteza proteinelor de nucleotide (codonii) există două tipuri de probleme: așa-numitul nonce-skodony ( „fără sens“), nu determină încorporarea aminoacizilor din proteina sintetizat așa-numitele codonii missense ( „distorsionează sens“) definind Includerea în proteină a unui aminoacid incorect, care își schimbă proprietățile. pierdere de inserție sau nucleotide duce la citirea greșită a informației genetice (schimbare de cadru), care apar de obicei codoni „fără sens“ și numai în cazuri rare, „denaturând înțelesul“.







Mutațiile nu sunt instantanee. Inițial, sub influența mutagenilor, apare starea premutatională a celulei. Diferitele sisteme de reparare tind să elimine această stare, iar mutația nu este realizată. Bazele sistemelor de reparare sunt diverse enzime codificate în genotipul celulei (organism). Astfel, mutageneza este sub controlul genetic al celulei; acest lucru nu este un proces fizico-chimic, ci un proces biologic.

De exemplu, repararea sistemelor enzimatice tăiate situl ADN deteriorat dacă este deteriorat (funcționează enzimele endonucleazice ale acestei operațiuni), doar un singur fir, segment ADN apoi din nou, fiind completat, care este complementar în raport cu firul supraviețuitor (această operație se realizează ADN polimerază) porțiune redusă apoi este unit cu capetele fire, rămase după tăierea zonei deteriorate (această operație este efectuată prin ligaze).

Există și mecanisme mai subtile de reparare. De exemplu, dacă se pierde o bază de azot în nucleotidă, are loc inserția directă (aceasta se referă la adenină și guanină); gruparea metil poate fi separată pur și simplu; pauzele de o singură fâșie sunt cusute împreună. În unele cazuri, sistemele de reparații mai complexe și mai puțin studiate funcționează, de exemplu, dacă ambele fire ADN sunt deteriorate.

Cu toate acestea, cu un număr mare de leziuni ADN, ele pot deveni ireversibile. Acest lucru se datorează faptului că: în primul rând, sistemul de reparare poate pur și simplu nu au suficient timp pentru a repara daunele, iar pe de altă parte, pot fi deteriorate se repara sistemele de enzime, deteriorarea ADN-ului ireversibile conduce la apariția unor mutații - modificări persistente informații ereditare.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: