I. Shustrova. Pisici: Genetică și reproducere
În capitolul precedent, gena a fost văzută ca ceva stabil și neschimbat. Cu toate acestea, dacă ar fi așa, atunci nu ar exista doar un fel de rasă felină, ci o evoluție în general. Ereditatea și variabilitatea sunt două laturi ale unui proces. Și principalul furnizor de variabilitate genetică sunt, bineînțeles, mutații.
"Mutația" în sensul filistin este deseori definită ca urâțenie. Dar departe: nu fiecare mutant este un ciudat, și nu fiecare ciudat este în mod necesar un mutant. Dacă o mutație este incompatibilă cu viața (letală) sau nefavorabilă, ea a fost „aruncat“ dintr-o populație datorită selecției naturale sau artificiale, dar dacă este, dimpotrivă, oferă unele avantaje ale transportatorilor săi - Secured și transmise la urmași.
În general, mutația poate fi înțeleasă ca o încălcare constantă a cantității sau calității materialului ereditar în ceea ce privește varianta cea mai obișnuită la această specie.
Care este schimbarea cantității de material genetic? În cele mai multe cazuri, această creștere sau scădere a numărului de cromozomi (ploidie) - sau doar set (de exemplu, în loc de un dublu triplu) sau cromozomi individuali. Mutațiile cu o creștere a întregului set genomic în koshek sunt necunoscute și, în general, la mamifere nu sunt aproape niciodată găsite. Pisicile și mutațiile sunt rare în creșterea sau scăderea numărului de cromozomi individuali, cu excepția cromozomilor genitali. Acesta a descris mai multe pisici care au avut un set triplu de cromozomi sexuali XXY, pentru un total de 39 de cromozomi în loc de 38. Cunoscută și cazul invers - o reducere a stabilit la 37 de cromozomi, cu un singur cromozom X (monosomy X) în birmaneză. De regulă, aceste animale sunt sterile, deși sunt viabile. Până în prezent, sa observat doar un caz de trisomie asupra cromozomului non-sexual (autozom), care a dus la moartea embrionului. În general, tulburări ale numărului de cromozomi și modificările structurale majore lor (sau pierdere de 180 mari fragmente de ADN de partajare porțiuni substanțiale cu cromozomi non-omoloage), nu sunt practice pentru crescători termina pentru moartea embrionilor sau adulți sterile.
Principala importanță în procesul de reproducere, formarea de rocă, ca și în evoluție, are mutații genetice mici și cromozomiale. Frecvența medie spontană a acestor mutații este de aproximativ 10 (adică 1 la 1.000.000) pentru un singur locus.
Având în vedere numărul de gene din genom, putem spune că aproape orice celulă germina are o schimbare în unele părți ale ADN-ului.
Astfel de modificări pot fi clasificate în funcție de mecanismul de pierdere (eliminare) sau dublarea (duplicarea) a unuia sau mai multor nucleotide de rotație (inversare) sau site-uri de schimb (translocație) (Fig.4).
Consecințele unor astfel de modificări pot fi foarte diverse. În primul rând, depinde de ce parte a ADN-ului au avut loc - în genele înseși sau non-genele (uneori numite non-informative).
Să presupunem că sa produs o schimbare în gene - atunci manifestarea ei va depinde de cât de importantă este această genă pentru organism. Deoarece foarte multe mutații, chiar mici, pot fi letale, acele gene care asigură procese metabolice vitale pentru organism sunt repetate repetate în genom - cu scopul de a crea protecție suplimentară. În general, frecvențele mutațiilor din diferite părți ale genomului sunt diferite: există fragmente mai conservatoare și mai mutable.
Se știe că frecvența mutațiilor depășește uneori nivelul natural cu câteva ordini de mărime. În primul rând, această creștere poate fi cauzată de mutageni - substanțe chimice, medicamente, radiații, radiații ultraviolete. Dar, la fel, nu toți mutanții sunt "copii ai Cernobîlului". Adesea, creșterea gradului de mutabilitate a genelor nu se datorează poluării mediului, ci cu factori complet diferiți. Chiar și procesul de domesticire a animalelor poate fi un factor mutagene.
Acest lucru a fost demonstrat în faimoasele experimente ale academicianului Belyaev despre domesticirea vulpilor. În fiecare generație de vulpi, cercetătorii au selectat pentru reproducerea animalelor care nu au manifestat agresivitate față de oameni. După mai multe generații ale acestei selecții în populația vulpilor domestici, au apărut semne precum pegostatul alb, inelul cu coadă îndoită, coada cotită.
Fiecare organism este un sistem integral, toate procesele sale fiziologice sunt în echilibru dinamic. Selectarea animalelor prin comportament a fost simultan o selecție pentru un spectru hormonal specific și biochimie a sistemului nervos. Geneticienii cunoscut faptul că selecția direcțională, dinamică, unele caracteristici (nu doar comportament) este capabil să provoace o populație de non-specifice (de exemplu, caracteristica de bază non-selectiv) mutații. Adevărat, acest tipar este arătat pe zbura de fructe și nu pe pisică, dar este posibil ca aceasta să fie adevărată pentru aceasta. Aceste efecte neașteptate apar deoarece fiecare caracteristică este controlată nu de o singură genă, ci de un sistem integrat, care este în echilibru. Și când, ca urmare a selecției de conducere, crește puterea semnului, aceasta înseamnă că dozele și activitățile tuturor genelor din sistem se schimbă. Și o astfel de schimbare amenință dezechilibrul în activitatea întregului genom, interacțiunile complexelor genice sunt rupte și apar "erori" ale codului genetic.
Teoretic, un focar de mutabilitate de acest fel este posibil în orice grădiniță mare care lucrează cu utilizarea de încrucișare și cu selecție intensivă.
Cu toate acestea, există și alte cazuri de creștere spontană a frecvenței mutațiilor - așa-numitele "explozii mutaționale". Uneori această expresie se caracterizează prin situația care sa dezvoltat în lumea felinologică în anii 1950 și 1960.
Într-adevăr, acești ani au fost marcați de apariția mai multor mutații, care a dat naștere unor noi specii: Corniche și Devon Rex, balineze și somaleză, Sphynx și Scottish Fold.
Conceptul unei explozii mutante este din nou dezvoltat în aplicarea unui obiect favorit al geneticienilor, zbura de fructe a unei muște de fructe și încă nu se știe dacă poate fi atribuită mamiferelor. Exploziile apar, de regulă, în gene definite strict și sunt asociate cu activitatea mobilă, adică capabile să se deplaseze între cromozomi, fragmente ADN. Astfel de elemente conțin informații care îi permit să "taie" spontan dintr-o parte a cromozomului și să "se insereze" în altă parte. Se încorporează în zone adiacente unei anumite gene, provoacă schimbări în ea. Cauzele exploziilor mutaționale (care apar, apropo, aproape simultan în mai multe populații îndepărtate) nu au fost încă studiate cu precizie. Mulți cercetători cred că astfel de izbucniri de mutabilitate apar din bolile virale (viruși, cum ar fi elementele ADN mobile, sunt capabili să se integreze în genomul organismului). Este greu de spus dacă situația cu formațiunea rock din anii '50. "explozie mutațională" sau doar o explozie de interes pentru mutațiile feline. Nu știm dacă în anii 1950 a apărut o epidemie masivă de boală virală care a înghițit cel puțin două continente. Și orice regularitate în ceea ce gene mutate la pisici în acei ani, pare că nu a fost observată.
Așa cum am menționat deja, există un număr de gene care sunt fundamental importante pentru organism, care asigură procesele de bază ale activității vitale - genele acestea sunt cele mai conservatoare, adică sunt reprezentate de cel mai mare număr de copii. Această duplicare multiplă permite părților copiilor genetice să acumuleze schimbări de mutații și să le transmită prin moștenire. Prezența mutațiilor dăunătoare în copii individuale ale genelor nu afectează sănătatea întregului organism. Dacă o nouă, mai favorabilă combinație decât cea anterioară apare în ele, această schimbare a copiei genelor cu generația va deveni cea mai importantă din genomul speciei. În ceea ce privește genele care nu sunt atât de importante pentru viața organismului, procesul mutațional creează în mod constant noile lor variații, adesea fixate, în special cu selecția artificială.
Variațiile aceleiași gene sunt numite alele. Proteinele formate de alele diferite ale unei gene diferă în structura și funcția lor parțială, dar în cele din urmă determină manifestarea (sau absența) aceleiași caracteristici. Deci, genele există într-adevăr ca variante alelice.
Deoarece asocierea cromozomilor face ca fiecare gena să fie prezentă în organism, ca să spunem de două ori, variantele sale alelice care ocupă locurile identice în aceste cromozomi pot fie să coincidă fie să fie diferite. În primul caz organismul este numit homozigot pentru gena dată, în al doilea - heterozygos. Două principii fundamentale - redistribuirea materialului genetic în generații și alelicitatea genelor - și explică legile faimoase ale lui Mendel.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: