Мутація

мутація є зміна генотипу, вона є стійким і тим, що відбувається під впливом внутрішнього або зовнішнього середовища. Даний процес утворення мутацій називається мутагенезу.

Причини виникнення мутацій

мутації бувають індукованими і спонтанними. Останні виникають випадково протягом життя, для них характерна певна частота виникнень. Індуковані мутації виходять з-за впливу різних чинників, наприклад, несприятливих умов навколишнього середовища.

Генетична рекомбінація (обмін генетичним матеріалом), порушення репарації ДНК (здатності відновлення розривів), реплікація ДНК (синтез дочірньої молекули) - це основні процеси, які призводять до виникнення мутагенних процесів. Вони проявляються постійно в результаті процесів, які відбуваються в клітинах.

мутагени

Фактори, які можуть значно збільшити частоту мутацій називаються мутагенами. Серед них:

• біологічні мутагени, наприклад, ретротранспозонів, ретровіруси;
• фізичні мутагени, на приклад, висока температура, ультрафіолетове випромінювання, іонізуюче випромінювання;
• хімічні мутагени - Різні хімічні речовини.

Існує безліч різних мутацій, найбільш популярна виділяє наступні види: генні, геномні та хромосомні. Всі вони відрізняються рівнем, на якому відбувається мутація, особливостями і т.д.

наслідки мутацій

Мутації, що призводять до погіршення діяльність клітини, нерідко призводять до її знищення (зокрема, до апоптозу - Програмованої смерті клітини багатоклітинного організму). У тому випадку, якщо захисні функції організму не зможуть дізнатися мутацію, клітина пройде поділ, а мутантний ген буде переданий всім іншим клітинам, які почнуть інакше функціонувати. Мутація соматичної клітини нерідко призводить до доброякісним або злоякісних пухлин, наявність мутантних генів в статевій клітині - до повної зміни властивостей нащадка організму.

Стабільні умови існування дозволяють особини володіти оптимальним або близьким до оптимального генотипом, мутації ж викликають зміна функцій організму і навіть здатні приводити до летального результату. Але в кількох випадках мутагенні процеси можуть приводити і до утворення корисних якостей у живого організму. Такі мутації отримали назву адаптаційних, так як завдяки їм організм може краще адаптуватися в навколишньому середовищі.

Роль в еволюції

Зміна умов існування можуть привести до того, що шкідливі для організму мутації можуть виявитися корисними. Тобто мутацію можна назвати основою природного відбору. Цікавий приклад був помічений вченими серед метеликів. У популяції метеликів, які спочатку були світлого кольору, почали з`являтися мутанти-меланісти - тобто особини, які були пофарбовані в темний колір. Світле фарбування допомагала метеликам маскуватися на гілках дерев, які були покриті світлим лишайників. У міру того як відбувалася індустріалізація, лишайник став пропадати з дерев, і на цей раз вже мутантна темне забарвлення допомагала метеликам маскуватися.

проблема випадковості

В середині минулого століття мікробіологи вважали, що причиною мутації є вплив фактора середовища, антибіотика, наприклад, до якого вони можуть адаптуватися. Для перевірки цієї гіпотези вчені розробили декілька тестів. Один з них полягає в наступному. Невеликі порції бактерій додають в пробірки з рідиною, а після того, як пройде кілька циклів ділення, додають антибіотик. Потім проводять висівання вижили після антибіотиків бактерій. У різних пробірках число тих, що вижили бактерій виявилося різним, а десь взагалі нульовими. Це означає, що мутації абсолютно випадкові.