Sjálfsprottinna stökkbreytinga: flokkun, veldur, dæmi

Það sem kallað er sjálfsprottin stökkbreyting? Ef flytja tíma í tungumálið, það er náttúrulega villur verða á samspili erfða efni úr innri og / eða ytri umhverfi. Slík stökkbreytingar eru yfirleitt tilviljun. Þau eru fram í kynlíf, og í öðrum frumum líkamans.

Utanaðkomandi veldur stökkbreytingum

Ósjálfráð stökkbreytingar geta komið undir áhrifum efna, geislun, undir aðgerð á hátt eða lágt hitastig, þunnt loft eða háum þrýstingi.

Á hverju ári, the meðaltal manneskja eyðir um einn tíundi ánægður jónandi geislun sem myndar náttúrulega bakgrunn geislun. Þessi tala inniheldur gamma geislun frá jörðu kjarna, sól vindur, geislavirka hluta, sem lá í þykkt skorpu og leyst upp í andrúmsloftinu. Sú Skammturinn fer einnig á þar sem það er fólk. Fjórðungur allra sjálfkrafa stökkbreytingar gerist er að kenna þessa þætti.

Útfjólubláa geislun, andstætt vinsæll álit, gegnir litlu hlutverki í að valda DNA skemmdir, eins og það getur ekki komast djúpt nóg í mannslíkama. En húð þjáist oft af miklu insolation (sortuæxli og önnur krabbamein). Hins, einn-celled lífverur og veirur stökkbreyst þegar verða fyrir sólarljósi.

Of há eða of lág hitastig getur valdið breytingum á erfðaefni.

Innrænu veldur stökkbreytingum

Helstu ástæður vegna þess sem skyndileg stökkbreyting getur átt sér stað, eru náttúrulegu þættir. Meðal þeirra eru hlið-vörur á efnaskiptum, villur meðan afritunar, viðgerðir og endurröðun, og aðrir.

1. Bilanir í eftirmyndun:
   - ósjálfráð umbreytingum og inversions köfnunarefnisbasarnir;
   - Óviðeigandi innsetning kirni úr DNA-pólýmerasa villur;
   - efna skipting á kirni, svo sem guanin-sýtósín við adenín-gúanín.
2. enduruppbyggingu villa:
   - stökkbreytingar í genum sem bera ábyrgð á viðgerð einstakra hluta af DNA eftir brot þeirra undir áhrifum utanaðkomandi þátta.
3. Vandamál með endurröðun:
   - bilanir crossover framkvæmdin í rýriskiptingar og mítósu leitt til útfellingar og framlenging frá bösum.

Þetta eru helstu þættir sem valda skyndileg stökkbreytingar. Orsakir af bilun geta verið til að virkja mutator gen sem og umbreytingu á öruggu efnasambanda yfir á fleiri virkum umbrotsefnum sem hafa áhrif á frumukjarni. Að auki, there ert einnig skipulagsbreytingar þættir. Meðal þeirra eru endurteknar kirnisraðirnar sem nálægt seti aðlögun hringrás, til staðar séu viðbótar DNA svæðum sem eru svipaðar í uppbyggingu á genamengi, sem og hreyfanlegra eininga af genamenginu.

meingerð stökkbreytingar

Skyndileg stökkbreyting á sér stað sem afleiðing af áhrifum allra þessara þátta sem hafa áhrif á, saman eða sér á ákveðnu tímabili lífsins frumunnar. Það er svo fyrirbæri sem hreyfist dótturfélags brot mökun og móður DNA. Þess vegna, oft mynduð úr peptíð lykkjur, sem eru ekki fær um að nægilega aðlagast röðinni. Eftir að því að fjarlægja óþarfa þiljunnar sem ganga DNA keðju undirstofnana lykkjur geta báðir hver grunsamlegur (eytt) og innfellt (duplications, innsetningar). Hatched breytingar eru fastir í eftirfarandi lotum frumuskiptingu.

Hraði og fjöldi stökkbreytingar eru háðir aðal uppbyggingu DNA. Sumir vísindamenn telja að það sé algerlega allt DNA raðir stökkbreytingum ef þeir mynda beygjum.

Algengustu spontaneous stökkbreytingar

Það sem er oftast fram í erfðaefni sjálfkrafa stökkbreytingar? Dæmi um slíkar aðstæður - tap af köfnunarefnisbasa og því að eyða amínósýrur. Sérstaklega viðkvæm fyrir þeim teljast cytosine leifar.

Það er sannað að í dag meira en helmingur af hryggdýrum hefur stökkbreytingu af sýtósin leifa. Eftir deamíneringu metýlsýtös er breytt í týmíni. Eftirfylgni þessum kafla endurtekur villu eða eyðir henni eða tvöfaldar og mutates að nýju brot.

Annar orsök tíðra sjálfkrafa stökkbreytingar er talin mikill fjöldi pseudogenes. Vegna þessa, í því ferli að meiósa hægt að myndast ójöfn samstæðri endurröðun. Þetta leiðir til aðlögunar í genum einstakra beygjur og tvöföldun kirnisröðum.

Polymerase líkan stökkbreytinga

Samkvæmt þessu líkani, eru ósjálfráð stökkbreytingar afleiðing af handahófi villur sameinda að smíða DNA. Í fyrsta skipti þetta líkan hefur verið kynnt af Bresler. Hann lagði til að stökkbreytingar eiga sér stað vegna þess að í sumum tilvikum pólýmerasa er sett inn í röð kima nekomplimentarnye.

Árum síðar, eftir langa prófunum og tilraunum, þetta sjónarmið hefur verið samþykkt og samþykkt í vísinda heiminum. Það voru jafnvel fjarlægt tilteknum lögum sem leyfa vísindamenn að stjórna og stýra stökkbreytingar af völdum útfjólublárrar ákveðin DNA hluti. Svo, til dæmis, komist að því að framan skaði triplet oft byggð adenín.

Á formi ráphverfa líkan stökkbreytinga

Önnur kenning að útskýra skyndileg og gervi stökkbreytinguna var lagt af Watson og Crick (discoverers af DNA-inu uppbygging). Þeir kynna að stað stökkbreytingu á grundvelli getu sumra DNA basa breyta í tátómeramynda, breyta tengiaðferð bösum.

Í kjölfar útgáfu tilgátu hefur verið virkur þróuð. ný form af kirnum greindist eftir ágeislun með útfjólubláu ljósi. Þetta gaf vísindamönnum nýja möguleika rannsóknir. Nútíma vísindi er enn fjallað um hlutverk ráphverfuformum í sjálfsprottnu framköllun stökkbreytinga og áhrif þess á fjölda uppgötva stökkbreytinga.

aðrar gerðir

Sjálfsprottinna stökkbreytinga getur verið í bága við viðurkenningu á DNA-pólýmerasa kjarnsýrum. Poltaevym et al var skýrara fyrirkomulag sem knýja fram til fyllingar meginreglu í myndun DNA-sameindanna dótturfélaga. Þetta líkan leyft okkur að rannsaka munstur tilfellum af skyndileg stökkbreytinga. Rannsakendur útskýrði uppgötvun þeirra sem helsta ástæðan fyrir því að breyta uppbyggingu nýmyndun DNA er óviðurkennda basa pör.

Þeir bentu á að ástæðan fyrir því að afhleðsla á sér stað vegna þess að deamíneringu DNA. Þetta leiðir til breytinga á sýtósin á týmíni eða úrasíl. Vegna þessara stökkbreytinga myndast par af ósamrýmanleg kirna. Því á næstu afritunar stað umbreytingum (punktur skipti nucleobases).

Flokkun stökkbreytinga: sjálfsprottin

Það eru mismunandi flokkar af stökkbreytingum eftir því hvers konar viðmiðun liggur í kjarna sínum. Það er deild eðli breytingar gen virka:

- hypomorphic (stökkbreytt samsætur synthesize minna prótín, en þeir eru svipuð upprunalega);
- formlaust (geni missti alveg hlutverki sínu);
- antimorfnye (stökkbreytt gen snýr við merki sem er);
- neomorfnye (það eru nýjar aðgerðir).

En algengara flokkun sem skiptir alla stökkbreytingar í hlutfalli við breytilegum uppbyggingu. greina:

1. Genomic stökkbreytingar. Meðal þeirra eru fjöllitnun, þ.e. myndun genamengisins með þrefaldur og a setja af litninga, og mislitnun - fjöldi litninga í genamengi er ekki margfeldi á fjölda einlitna.
2. litnings-stökkbreytingu. Það eru mikilvæg endurskipulagningu stykki af litningum. Greina á milli missi upplýsinga (brottfall), tvöföldun hennar (fjölföldun), breyting á afstöðu kirnisraðirnar (Inversion), auk flytja síður á litningum öðrum stað (translocation).
3. Genetic stökkbreytingu. Algengustu stökkbreytingar. DNA-ið Keðjan er skipt út nokkrar af handahófi niturbasa.

Afleiðingar stökkbreytingar

Ósjálfráð stökkbreytingar - veldur æxli geymslu sjúkdómum, truflun á líffærum og vefjum manna og dýra. Ef stökkbreytt fruma er staðsett í stórum margfruma lífveru, þeim mun líklegra verður eytt með því að ráðast á apoptosis (forritað frumudauða). Líkaminn stýrir ferli varðveislu erfðaefnis, og með hjálp ónæmiskerfisins gets losa af öllum mögulegum skemmdum frumum.

Í einu tilfelli af hundruðum þúsunda T-eitilfrumur hafa ekki tíma til að bera kennsl á viðkomandi uppbyggingu, og það gefur klón frumur sem einnig innihalda stökkbreytta genið. Cell samsteypa hefur nú þegar aðrar aðgerðir, það framleiðir eiturefni og neikvæð áhrif á hina almennu ástand líkamans.

Ef engin stökkbreyting átt sér stað í líkamsfrumum og germ cell, breytingar munu koma fram í afkvæmunum. Þeir vart fósturgöllum á líffæri, galla, efnaskiptatruflanir, og geymslu sjúkdóma.

Ósjálfráð stökkbreytingar: gildi

Í sumum tilvikum, áður virtist gagnslaus stökkbreytingar geta verið gagnlegt að laga sig að nýjum aðstæðum lífsins. Þetta er stökkbreyting sem mælikvarði á náttúruval. Dýr, fugla og skordýr hafa felulitur lit. samsvarar svæði búsetu til að vernda sig frá rándýrum. En ef breyta búsvæði þeirra, þá með því að nota stökkbreytingar eðli reynir að vernda tegundir frá útrýmingu. Samkvæmt nýju aðstæður fittest lifa og senda þessa getu til annarra.

The stökkbreytinguna er komið fram í non-virka svæði af genamenginu, og þá sjá þær breytingar svipgerð sér stað. Uppgötvaðu "breakage" er aðeins hægt með sérstökum rannsóknum. Það er nauðsynlegt að rannsaka uppruna skyldar tegundir af dýrum og undirbúning erfða kortum sínum.

The vandamál af sjálfkrafa stökkbreytingar

Í fimmtugsaldri síðustu aldar var kenning sem stökkbreyting olli eingöngu af utanaðkomandi þáttum og að hjálpa þeim að aðlagast. Til að prófa þessa kenningu, sérstakt próf og reps aðferð var þróuð.

The aðferð var sú staðreynd að lítill fjöldi einni tegund af bakteríum eru settar á plötu á slönguna og eftir að grafting nokkrar sýklalyf var bætt við hann. Hluti örvera lifðu, og voru þeir fluttir í nýju umhverfi. Samanburður á mismunandi bakteríum slöngur leiddi í ljós að þol gegn komu fram sjálfsprottin eins og að hafa samband við sýklalyf, og eftir það.

endurtekningu aðferð var sú að fleecy efnið flutt í örverur, og síðan flutt samtímis í nokkra hreinum umhverfi. Ný þyrpingar voru ræktaðar og á meðferð með sýklalyfi. Þar af leiðandi, ýmsar bakteríur lifðu leiðslur sem skipað er á jafn stóra hluta miðilsins.