การกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นเอง: การจำแนกสาเหตุสาเหตุ

การกลายพันธุ์อะไรที่เรียกว่าธรรมชาติถ้าคุณแปลคำนี้เป็นภาษาที่สามารถเข้าถึงได้นี่คือข้อผิดพลาดตามธรรมชาติที่เกิดขึ้นระหว่างการปฏิสัมพันธ์ของสารพันธุกรรมกับสภาพแวดล้อมภายในและภายนอก การกลายพันธุ์ดังกล่าวมักเป็นแบบสุ่ม พวกเขาจะสังเกตเห็นในอวัยวะเพศและในเซลล์อื่น ๆ ของร่างกาย

สาเหตุภายนอกของการกลายพันธุ์

การกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นเอง

การกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นเองอาจเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของสารเคมีรังสีภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิสูงหรือต่ำอากาศที่ทำให้บริสุทธิ์หรือความดันสูง

ทุกๆปีคนจะซึมซับหนึ่งในสิบของชุดของรังสีไอออนิกซึ่งเป็นพื้นหลังรังสีตามธรรมชาติ จำนวนนี้ประกอบด้วยรังสีแกมมาของแกนของโลกลมสุริยะกัมมันตรังสีของธาตุที่อยู่ในความหนาของเปลือกโลกและละลายในชั้นบรรยากาศ ปริมาณที่ได้ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของบุคคล หนึ่งในสี่ของการกลายพันธุ์เกิดขึ้นเองเกิดขึ้นได้อย่างแม่นยำเนื่องจากปัจจัยนี้

รังสีอัลตราไวโอเลตขัดกับภูมิปัญญาดั้งเดิมความคิดเห็นมีบทบาทสำคัญในการเกิดการแตกหักของดีเอ็นเอเนื่องจากไม่สามารถซึมลึกเข้าไปในร่างกายมนุษย์ได้ แต่ผิวมักจะทนทุกข์ทรมานจากการฉีกขาดที่มากเกินไป (เนื้องอกและมะเร็งชนิดอื่น ๆ ) อย่างไรก็ตามสิ่งมีชีวิตและเซลล์เดียวที่กลายพันธุ์ภายใต้อิทธิพลของแสงแดด

อุณหภูมิสูงเกินไปหรือต่ำเกินไปอาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของสารพันธุกรรม

สาเหตุภายนอกของการกลายพันธุ์

ตัวอย่างการกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นเอง

เหตุผลหลักว่าทำไมมีการกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นเองมีปัจจัยภายในเป็น ซึ่งรวมถึงผลพลอยได้จากการเผาผลาญอาหารความผิดพลาดในกระบวนการทำซ้ำการซ่อมแซมหรือการรวมตัวใหม่และอื่น ๆ

  1. ความล้มเหลวในการจำลองแบบ:
    - การเปลี่ยนและการผันกลับของฐานไนโตรเจน
    - การรวมตัวกันของ nucleotides ไม่ถูกต้องเนื่องจากความผิดพลาดของ DNA polymerase;
    - สารเคมีทดแทนนิวคลีโอไทด์เช่น guanine-cytosine โดย adenine-guanine
  2. ข้อผิดพลาดในการกู้คืน:
    - การกลายพันธุ์ในยีนที่รับผิดชอบในการซ่อมแซมแต่ละส่วนของห่วงโซ่ดีเอ็นเอหลังจากการแตกร้าวของพวกเขาภายใต้อิทธิพลของปัจจัยภายนอก
  3. ปัญหาเกี่ยวกับการรวมตัวใหม่:
    - ความล้มเหลวในกระบวนการข้าม - ข้ามใต้เซลล์หรือ mitosis นำไปสู่การสะสมและการเสร็จสิ้นของฐาน

เหล่านี้เป็นปัจจัยหลักที่ก่อให้เกิดขึ้นเองการกลายพันธุ์ สาเหตุของการทำงานผิดปกติคือการกระตุ้นยีนของผู้ผสมพันธุ์รวมทั้งการเปลี่ยนสารเคมีที่ปลอดภัยเป็นสารที่ใช้งานมากขึ้นซึ่งมีผลต่อนิวเคลียสของเซลล์ นอกจากนี้ยังมีปัจจัยโครงสร้าง เหล่านี้รวมถึงการทำซ้ำลำดับของ nucleotides ใกล้กับตำแหน่งของ rearrangement ของ chain การมีส่วนของดีเอ็นเอเพิ่มเติมที่คล้ายคลึงกันในโครงสร้างของ genome เช่นเดียวกับองค์ประกอบเคลื่อนที่ของ genome

กรรมวิธีการกลายพันธุ์

สาเหตุการกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นเอง

การกลายพันธุ์เกิดขึ้นจากผลกระทบจากทุกปัจจัยข้างต้นร่วมกันหรือแยกกันในช่วงเวลาหนึ่งของชีวิตเซลล์ มีปรากฏการณ์เช่นนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการหยุดชะงักของการผสมพันธุ์ของลูกสาวและเส้นใยดีเอ็นเอของมารดา เป็นผลให้ลูปของเปปไทด์ที่เกิดขึ้นมักจะเกิดขึ้นซึ่งไม่สามารถรวมได้อย่างเพียงพอในลำดับ หลังจากลบดีเอ็นเอส่วนเกินออกจากลูกโซ่แล้วลูปจะถูกลบ (ลบ) และฝังตัว (ทำซ้ำการแทรก) การเปลี่ยนแปลงที่ปรากฏจะได้รับการแก้ไขในรอบถัดไปของการแบ่งเซลล์

อัตราและจำนวนของการกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นขึ้นอยู่กับโครงสร้าง DNA หลัก นักวิทยาศาสตร์บางคนเชื่อว่าลำดับดีเอ็นเอทั้งหมดจะมีฤทธิ์เป็น mutagenicity ถ้าเป็นรูปโค้ง

การกลายพันธุ์โดยธรรมชาติที่พบมากที่สุด

ค่าการกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นเอง

สิ่งที่พบบ่อยที่สุดในพันธุกรรมการกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นเอง? ตัวอย่างของรัฐดังกล่าวคือการสูญเสียฐานไนโตรเจนและการกำจัดกรดอะมิโน Cytosine ตกค้างโดยเฉพาะอย่างยิ่งไวต่อพวกเขา

ได้พิสูจน์แล้วว่าวันนี้มากกว่าครึ่งหนึ่งของสัตว์มีกระดูกสันหลังมีการกลายพันธุ์ของ cytosine ตกค้าง หลังจากการเปลี่ยนรูป methylcytosine จะเปลี่ยนเป็น thymine การคัดลอกซ้ำในส่วนนี้จะเกิดข้อผิดพลาดขึ้นอีกครั้งหรือลบหรือเพิ่มคู่และเปลี่ยนเป็นส่วนย่อยใหม่

อีกเหตุผลหนึ่งที่ทำให้เกิดการกลายพันธุ์ตามธรรมชาติบ่อยๆพิจารณาจำนวนมากของ pseudogenes ด้วยเหตุนี้ในกระบวนการของการเป็นโรคเกี่ยวกับเนื้อเยื่ออาจมีการรวมตัวของ homologous ที่ไม่เท่ากัน ผลของการนี้คือการจัดเรียงใหม่ในยีน, การหมุนและการเพิ่มขึ้นของลำดับเบสแต่ละ nucleotide

โมเดลการกลายพันธุ์ของพอลิเมอร์

เกิดการกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นเอง

ตามแบบจำลองนี้การกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นเองเกิดขึ้นเป็นผลมาจากข้อผิดพลาดแบบสุ่มของโมเลกุลสังเคราะห์ดีเอ็นเอ เป็นครั้งแรกที่แบบจำลองดังกล่าวถูกนำเสนอโดย Bresler เขาชี้ให้เห็นว่าการกลายพันธุ์เกิดจากการที่โพลิเมอร์ในบางกรณีมีการรวม nucleotides ที่ไม่สมบูรณ์เข้าไปในลำดับ

ปีต่อมาหลังจากการตรวจสอบที่ยาวนานและการทดลองมุมมองนี้ได้รับการยอมรับและยอมรับในโลกวิทยาศาสตร์ ความสม่ำเสมอบางอย่างได้มาซึ่งช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ควบคุมและควบคุมการกลายพันธุ์โดยการเปิดเผยบางส่วนของดีเอ็นเอไปยังแสงอัลตราไวโอเลต ตัวอย่างเช่นพบว่า adrenine มักถูกสร้างขึ้นที่ด้านหน้าของ triplet ที่เสียหาย

แบบจำลองการกลายพันธุ์ของ Tautomeric

อีกทฤษฎีหนึ่งที่อธิบายถึงธรรมชาติและการกลายพันธุ์เทียมถูกเสนอโดย Watson และ Crick (ผู้บุกเบิกโครงสร้าง DNA) พวกเขาบอกว่าพื้นฐานของ mutagenesis คือความสามารถของฐานดีเอ็นเอบางส่วนในการเปลี่ยนรูป tautomeric ที่เปลี่ยนวิธีการที่ฐานจะเข้าร่วม

หลังจากตีพิมพ์สมมติฐานที่ใช้งานได้รับการพัฒนา รูปแบบใหม่ของ nucleotides ถูกค้นพบหลังจากการฉายรังสีด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตของพวกเขา สิ่งนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์มีโอกาสใหม่ ๆ ในการค้นคว้าวิจัย วิทยาศาสตร์สมัยใหม่ยังคงถกเถียงกันถึงบทบาทของฟอร์ม tautomeric ในการกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นเองและผลต่อจำนวนของการกลายพันธุ์ที่ตรวจพบ

รุ่นอื่น ๆ

การกลายพันธุ์ที่เป็นไปได้ในกรณีที่เกิดการละเมิดการรับรู้ DNA polymerase ของกรดนิวคลีอิก Poltayev และผู้ร่วมเขียนชี้แจงกลไกที่ทำให้หลักการของการ complementarity ในการสังเคราะห์ DNA ของลูกสาว แบบจำลองนี้อนุญาตให้ศึกษาลักษณะปกติของลักษณะการกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นเอง นักวิทยาศาสตร์ได้อธิบายการค้นพบของพวกเขาด้วยเหตุผลที่ว่าเหตุผลหลักในการเปลี่ยนโครงสร้างของดีเอ็นเอคือการสังเคราะห์คู่ของนิวคลีโอไทด์ที่ไม่เป็นที่ยอมรับ

พวกเขาบอกว่าเกิดอาการบวมบริเวณที่เกิดขึ้นเนื่องจากการปนเปื้อนของดีเอ็นเอ สิ่งนี้นำไปสู่การเปลี่ยนแปลง cytosine กับ thymine หรือ uracil เนื่องจากการกลายพันธุ์ดังกล่าวจะเกิด nucleotides ที่เข้ากันไม่ได้ ดังนั้นในระหว่างการจำลองแบบต่อไปมีการเปลี่ยนแปลง (จุดทดแทนของฐาน nucleotide)

การจำแนกประเภทของการกลายพันธุ์: เกิดขึ้นเอง

มีการจำแนกประเภทของการกลายพันธุ์ขึ้นอยู่กับเกณฑ์ที่เป็นพื้นฐานของพวกเขา มีการแยกตามลักษณะของการเปลี่ยนแปลงในการทำงานของยีน:

- hypomorphic (alleles กลายพันธุ์ synthesize โปรตีนน้อยลง แต่พวกเขาจะคล้ายกับเดิม);
- รูปร่าง (ยีนได้สูญเสียหน้าที่ของมันอย่างสมบูรณ์);
- antimorphous (ยีนกลายพันธุ์เปลี่ยนแปลงเครื่องหมายที่แสดงให้เห็นอย่างสมบูรณ์);
- neomorphic (ปรากฏสัญญาณใหม่)

แต่การจำแนกเป็นเรื่องปกติมากขึ้นซึ่งแบ่งการกลายพันธุ์ทั้งหมดออกเป็นสัดส่วนตามโครงสร้างที่ไม่แน่นอน ที่โดดเด่น:

1. การกลายพันธุ์ของยีน ซึ่งรวมถึง polyploidy นั่นคือการก่อตัวของจีโนมที่มีชุดโครโมโซมสามหรือมากกว่าและ aneuploidy - จำนวนโครโมโซมในจีโนมไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของเดี่ยว
2. การกลายพันธุ์ของโครโมโซมมีการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในบางส่วนของโครโมโซม แยกแยะระหว่างการสูญหายของข้อมูล (การลบ) การทำซ้ำ (ซ้ำ) การเปลี่ยนแปลงทิศทางของลำดับเบส (การกลับกัน) และการถ่ายโอนโครโมโซมไปยังอีกที่หนึ่ง (translocation)
3. การกลายพันธุ์ของยีน การกลายพันธุ์ที่พบมากที่สุด ในห่วงโซ่ดีเอ็นเอหลายฐานไนโตรเจนแบบสุ่มจะถูกแทนที่

ผลของการกลายพันธุ์

การกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นเองและเทียม

การกลายพันธุ์โดยธรรมชาติ - สาเหตุของเนื้องอกการสะสมของโรคความผิดปกติของอวัยวะและเนื้อเยื่อของมนุษย์และสัตว์ ถ้าเซลล์ที่กลายพันธุ์มีอยู่ในสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ที่มีขนาดใหญ่ก็มักจะถูกทำลายโดยการกระตุ้นการตายของเซลล์ (apoptosis) ร่างกายควบคุมกระบวนการรักษาสารพันธุกรรมและโดยวิธีการของระบบภูมิคุ้มกันได้รับการกำจัดเซลล์ที่เป็นไปได้ทั้งหมดที่เป็นไปได้

ในหนึ่งกรณีนับจากนับหมื่นของ T-lymphocytesเวลาที่จะรับรู้โครงสร้างที่ได้รับผลกระทบและให้โคลนของเซลล์ที่มียีนกลายพันธุ์ กลุ่มของเซลล์มีหน้าที่อื่น ๆ ผลิตสารพิษและส่งผลเสียต่อสภาวะทั่วไปของร่างกาย

ถ้าเกิดการกลายพันธุ์ไม่ได้อยู่ในร่างกาย แต่ในเซลล์เพศแล้วการเปลี่ยนแปลงจะสังเกตเห็นในลูกหลาน พวกเขาเป็นที่ประจักษ์โดย pathologies พิการของอวัยวะผิดปกติความผิดปกติของการเผาผลาญและโรคสะสม

การกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นเอง: ความสำคัญ

สิ่งที่เกิดจากการกลายพันธุ์เกิดขึ้นเอง

ในบางกรณีก่อนหน้านี้ดูเหมือนไม่มีประโยชน์การกลายพันธุ์จะเป็นประโยชน์ในการปรับตัวในสภาวะใหม่ของชีวิต นี่แสดงถึงการกลายพันธุ์เป็นตัวชี้วัดทางธรรมชาติ สัตว์นกและแมลงมีสีอำพรางที่สอดคล้องกับพื้นที่ของที่อยู่อาศัยเพื่อป้องกันตัวเองจากผู้ล่า แต่ถ้าที่อยู่อาศัยของพวกเขาแตกต่างกันไปแล้วด้วยความช่วยเหลือของการกลายพันธุ์ธรรมชาติพยายามที่จะปกป้องสายพันธุ์จากการสูญพันธุ์ ในเงื่อนไขใหม่ fittest รอดและโอนความสามารถนี้ให้กับผู้อื่น

การกลายพันธุ์อาจเกิดขึ้นได้ในพื้นที่ที่ไม่ได้ใช้งานจีโนมแล้วไม่มีการเปลี่ยนแปลงที่มองเห็นได้ในฟีโนไทป์จะสังเกตเห็น เป็นไปได้ที่จะตรวจพบว่ามี "การสลาย" เฉพาะเมื่อได้รับความช่วยเหลือจากการศึกษาเฉพาะอย่างเท่านั้น นี้เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการศึกษาแหล่งกำเนิดของสัตว์ที่เกี่ยวข้องและการรวบรวมแผนที่ทางพันธุกรรมของพวกเขา

ปัญหาของความเป็นธรรมชาติของการกลายพันธุ์

ในวัยสี่สิบของศตวรรษที่ผ่านมามีทฤษฎีที่ทำให้เกิดการกลายพันธุ์เกิดจากอิทธิพลภายนอกและช่วยปรับตัว เพื่อทดสอบทฤษฎีนี้ได้มีการพัฒนาการทดสอบพิเศษและวิธีการทำซ้ำ

ขั้นตอนก็เล็กจำนวนเชื้อแบคทีเรียชนิดหนึ่งถูกหว่านลงบนหลอดทดลองและหลังจากได้รับยาปฏิชีวนะหลายชนิดแล้ว จุลินทรีย์บางชนิดรอดชีวิตและย้ายไปอยู่ในสภาพแวดล้อมใหม่ การเปรียบเทียบแบคทีเรียจากหลอดทดลองต่างกันแสดงให้เห็นว่าความต้านทานเกิดขึ้นเองทั้งก่อนและหลังการสัมผัสกับยาปฏิชีวนะ

วิธีการของการทำซ้ำคือว่าเนื้อเยื่อที่ถูกเสี้ยนถูกถ่ายโอนไปยังเชื้อจุลินทรีย์และถ่ายโอนไปยังสื่อบริสุทธิ์หลายอย่างพร้อมกัน อาณานิคมใหม่ได้รับการเพาะเลี้ยงและได้รับการรักษาด้วยยาปฏิชีวนะ เป็นผลให้แบคทีเรียในหลอดทดสอบต่างๆรอดชีวิตจากชิ้นส่วนเดียวกันของตัวกลาง