Ako spôsobiť mutácie

V roku 1899 dvaja vedci - Ruská SI Korzhinskii a Holanďan Hugo de Vries opísať fenomén genetickej variability v prirodzených podmienkach. Rôzne druhy medzi ohromujúci hmotnosti normálneho tela našli niektorí jedinci, výrazne sa líšia vo svojich vonkajších znakov. Tieto formy sa nazývajú de Vries mutácie

Charakteristickým rysom mutantov bolo, že prechádza na potomkov zmenili svoje značky. Inými slovami, príroda variabilita bola dedičná. V krátkodobom horizonte, tento jav bol objavený v mnohých rastlín a živočíchov. Bolo jasné, že mutanti sa vyskytujú vo všetkých druhoch živých bytostí. Kde v priemere raz mutácií nastane medzi 100 tis. Alebo 1 mil. Osôb.

Nápadné odlišnosti od bežných polyploidných živočíchov. Ľavý ukazuje obvyklú pupalkový rastlinu, na pravej strane - obrie pupalky dvojročnej, našiel Hugo de Vries v neskorých 90. rokoch minulého storočia. De Vries nevedel, čo dlhujem tejto inštancie Primrose svoju veľkú postavu, roztrúsená stonky, veľké kvety. Až po 30 rokoch, genetici zistili, že je to z dôvodu nárastu počtu chromozómov v bunkách obrie pupalky dvojročnej. Obrázok obrie pupalkový bol vyrobený de Vries.

Samozrejme, že výskumníci majú záujem v otázke povahy mutácií a ich príčiny. Mutácie - mení dedičné vlastnosti organizmov, takže ich povaha je spojená s určitou poruchou v zložení a štruktúre chromozómov, ktoré nesú dedičné alebo genetické, informácie (pozri článok «Dedičnosť» ..). Ale čo presne sa mení v chromozómoch s mutáciou nastane, nebolo možné zistiť, na dlhú dobu. Okrem toho, pre takmer štvrť storočia, genetici nemohol vyvolať mutácie umelo a mutantmi nájsť iba v prírode.

Ale v roku 1925 sovietsky vedec, akademik GA Nadson a GS Filippov študenta podarilo ožiarenia umelo vyvolávať mutácie v mikroskopických huba. Autori najprv popísať "indukované mutagenéza" v kvasinkách pod vplyvom röntgenového žiarenia. Po dvoch rokoch v Spojených štátoch G. Möller ukázali mutagénne účinky röntgenov na ovocné mušky - malý hmyz, ktorý je často používaný genetiky pri svojich experimentoch. Tak bol otvorený žiarenie mutagenéza, t. j. umelé indukcie mutácií vplyv na živé organizmy, rôznych druhov žiarenia. Teraz vieme, že takmer všetky druhy energie žiarenia, ktoré sú schopné meniť dedičnosť všetkých živých organizmov, a to bez výnimky - od vírusov na človeka.

Po dlhú dobu nebola schopná spôsobiť mutácie s chemickým vplyvom. T. X. Morgan v Spojených štátoch, Koltsov v ZSSR, a mnoho ďalších dať sami takéto zážitky a zveril svojim učeníkom, ale bezvýsledne.

Video: # 14 Biology. mutácie

V roku 1928, v rovnakom laboratóriu GA Nadson, kde to bolo najprv mutagénne účinky žiarenia a otvoril chemická mutagenéza. MN Meisel preukázané, že páry chloroform spôsobujú mutácie v kvasinkách. V roku 1932, VV Sacharov vykonal experiment, v ktorom sa za pomoci roztoku jódu bol schopný spôsobiť mutácie v Drosophila lariev. U jedincov muchy vyvinuli z týchto lariev, miera mutácie bola niekoľkonásobne vyššia ako v hubenie hmyzu. Po nejakom čase v niekoľkých sovietskych laboratóriách (SM Gershenzon, MV Lobashova, IA Rapoport) a v Anglicku (C. Auerbach), bolo preukázané, mutagénne účinky niektorých chemických látok. Po druhej svetovej vojne chemická mutagenéza začal študovať veľmi dobre. Ale Najvýznamnejšie výsledky vedci dosiahne po štruktúra bola nainštalovaná látky dedičnosť - deoxyribonukleovej kyseliny (DNA).

Tento objav nechá cielene vyhľadávať stále viac a viac nových látok, meniť dedičnosť. Teraz je známe, že veľa látok, ktoré môžu reagovať so zložkami DNA (oddeliť od ich jednotlivé atómy alebo skupiny, alebo, alternatívne, a previesť na ich jednotky), môže zmeniť genetické záznam - genetický kód. Dnes otvorila veľa rôznych chemických látok mutagény, .. Tj látky spôsobujúce zmeny v dedičnosti: hydroxylamín, hydrazín, kyselina dusitá, rôzne akridínové farbivá, dusíkaté bázy analógy, uretánmi, mnoho jedovatých a toxických látok (napr., Dusík a sírnatý horčica), rovnako ako zmeny v kyslosti.

Mutácie môžu spôsobiť bunky v kľudovom a delenie. K dispozícii sú mutagény ktoré sú aktívne, bez ohľadu na to, či sa bunka sa delí. K dispozícii sú aj látky, ktoré môžu menia genetický kód iba v čase delenia buniek, keď je zdvojenie DNA molekúl.

Štúdia interakcií chemických látok s DNA mutagénov odhaliť dôležité pravidlo. Ukázalo sa, že väčšina mutagénov komunikovať s prísne vymedzených zložiek DNA-častí. DNA sa skladá z dvoch cukor-fosfátové reťaze, ktoré sú pripojené pozdĺž svojej dĺžky štyri typy dusíkových báz, - adenín, tymín, guanín a cytosinové. Ukázalo sa, že niektoré mutagény interagujú iba s cytozín, a ďalšie - iba adenínu. To umožňuje použitie veľmi špecifických látok k úprave niektorých častí DNA, v niektorých prípadoch.

Video: Čas na štúdium mutácia №2: mutácie a rakovinu

Nedávne štúdie ukázali, ďalší dôležitý pravidelnosť. V priebehu životnosti bunky jeho genetická informácia je trvalo zapojený do riadenia chemických procesov v bunkách, pretože je napísané v programe syntézy DNA proteíny v bunkách. Keď tento genetický program, "prepísaná" špeciálne enzýmy, molekuly DNA na iné molekuly, môže dôjsť k "chyby", ktoré predstavujú zmeny dedičné vlastnosti organizmu. Mutácie tiež nastať v čase šírenia molekúl alebo v čase výmeny genetickej informácie medzi chromozómy.

Tak, a to nielen vzhľadom k umelej a často neobvyklými účinky na organizmus jedov alebo radiácie nastať zmeny v dedičnosti živých organizmov na Zemi. Za normálnych podmienok, kedy bežne sa vyskytujúce enzymatických procesov v organizme hromadí chyby v DNA, ktoré spôsobí mutácie. Ale to sa stáva, samozrejme, menej ako keď sú vystavené veľmi škodlivých látok.

Štúdium procesu mutácie sa stalo dôležitým odvetvím modernej genetiky. Teraz, ako pravidlo, mutagénne látky sa najprv na mikroorganizmy. Je to lacnejšie a jednoduchšie. Až potom je kontroluje vyšších organizmov. S pomocou mutagénnych látok, vedci boli poskytnuté s organizmy, ktoré sú potom použité v chove. takmer všetci klíčky, ktorý nám antibiotiká, aminokyseliny, niektoré vitamíny a ďalšie biologicky aktívne látky, získané pôsobením mutagenéza.