Mutacijos ir mutagenai

KAUNO „VYTURIO“ VIDURINĖ MOKYKLABIOLOGIJOS REFERATAS

MUTACIJOS IR MUTAGENAI

Atliko: Gerda Arlauskaitė 10b

Vertino: mokytojas Dainius Statkevičius

KAUNAS 2005

TURINYSĮvadas…………………………………………………………….

………………………………………………………………….

…..3Dėstymas…………………………………………………………..

………………………………………………………………….

..4Mutacijų

klasifikavimas……………………………………………………..

…………………………………………………….5Mutaganezės………………………………………………………..

………………………………………………………………….

6Mutagenai ir žmogaus

paveldimumas……………………………………………………….

………………………………..8Aplinkos

mutagenai………………………………………………………….

………………………………………………………9Genų

mutacijos………………………………………………………….

…………………………………………………………..10Chromosomų mutacijos, jų klasifikacija ir analizės

principai……………………………………………………….11Išvados……………………………………………………………

………………………………………………………………….

…12Naudota

literatūra…………………………………………………………

………………………………………………………..13

ĮVADAS

DNR dėl mutagenų gali pakisti ar būti pažeisti. Genų pakitimai

vadinami mutacijomis. Mutagenams priklauso ultavioletiniai, gama, ir

Rentgeno spinduliai, tokios cheminės medžiagos kaip benzolas,

tetrachlormetanas, ipritas ir daugelis kitų, esanšių medienos ar tabako

dūmuose. Net labai nedideli mutagenų kiekiai gali pažeisti genus. Yra

žinoma daug mutagenų, jų sąrašas nuolat papildomas, tačiau daugybė mutacijų

randasi dėl mums dar nežinomų priežasčių. Jos vadinamos spintaninėmis

mutacijomis.

Mutacijų atsiranda, kai dėl mutagenų poveikio:

➢ Nutrūksta chromosomos;

➢ Kodone pasikeičia viena bazė;

➢ Pašalinama DNR atkarpa;

➢ Pridedama papildoma bazė ir todėl kitaip išsidėsto kodonai.

DĖSTYMAS

Mutacijos – tai nauji pakitimai genome, chromosomose veikiant išoriniams

arba vidiniams aplinkos veiksniams. Tėvų genotipams tokie pakitimai buvo

nebūdingi. Mutacinį procesą nagrinėjo olandų botanikas H. de Frysas ir

nustatė kai kuriuos šio proceso bruožus:

Paveldimi pakitimai atsiranda šuoliškai (nebūdingi tėvams).

Mutacijos gali būti ir naudingos ir žalingos.

Tai nenuoseklūs pakitimai.

Atsiranda naujos pastovios formos.

Atsiradę naujos mutacijos teikia medžiagą biologinei evoliucijai. Genų

mutacijos yra pakankamai retos. Tačiau genų organizme yra pakankamai daug,

todėl organizmo ar rūšies lygyje mutacijos yra įprastas reiškinys.

MUTACIJŲ KLASIFIKAVIMAS

|I skirstymas | | |

| |II skirstymas | |

Branduolinių mutacijų klasifikacija

Genų mutacijos – vadinamos taškinėmis. Pavieniai genai keičiasi dėl:

a) nukleotido “iškritimo”:

CAT/CAT/CAT/CAT/CAT

CAT/CAT/CAT/CAT/AT – mutavęs genas

b) nukleotido virtimu kitu nukleotidu:

CAG

CGG – mutavęs kodonas, kur A nukleotidas virto G, dėl tokio DNR

pasikeitimo pasikeis ir pagal jį kopijuojama iRNR, o tai savo ruožtu

nulemia naują amino R išsidėstymo seką sintetinamoje baltymo molekulėje.

Chromosomų mutacija – genetinės medžiagos persitvarkymas, galintis įvykti

vienoje chromosomoje arba tarp nehomologinių chromosomų (jei savo genais

keičiasi homologinės chromosomos – toks reiškinys vadinamas krosingoveriu,

jei nehomologinės chromosomos – mutacija). Chromosomų mutacijų atvejai:

a) delecija – dalies chromosomos segmento netekimas;

b) duplikacija – to pačio chromosomos segmento kartojimas daug kartų;

c) chromosomos segmento apsisukimas chromosomoje 180 kampu (mirtina

mutacija);

d) kai segmentas iš vienos chromosomos įsiterpia į kitą nehomologinę

chromosomą.Genomo mutacijos – tai mutacijos susijusios su chromosomų skaičiaus

pakitimais.

a) Poliploidija – kai chromosomų skaičius kinta ištisais kartotiniais

chromosomų rinkiniais. Dirbtinai ši mutacija sukeliama kai mutagenu

kolchicinu dirbtinai suardoma dalijimosi verpstė. Ko pasekoje

susidariusi lytinė ląstelė turi diploidinį (2n) chromosomų rinkinį

ir palikuonys tada gali būti triploidiniai ar tetraploidiniai (4n).

Tokios mutacijos būdingos augalams. Dauguma kultūrinių augalų yra

poliploidiniai ir paprastai esti stambesni. Tai kviečiai, avižos,

bulvės, braškės, kai kurios obelų veislės.

b) Heteroploidija – kai pakinta pavienių chromosomų skaičius. Todėl

mutantai vadinami heteroploidais. Žmogaus heteroploidines mutacijas

sukelia įvairios paveldimos ligos. Dauno sindromas tai – 21

chromosomos trisomija, t.y. 21 chromosoma sudaro ne chromosomų porą,

o yra net 3 chromosomos.

Nebranduolinės mutacijos

Susiję su DNR esančia plastidėse ir mitochondrijose mutacijomis. Kadangi

šie organoidai yra citoplazmoje toks paveldimumas vadinamas citoplazminiu.

Tokios mutacijos pavyzdys – lapo margalapiškumas. Dalies lapo ląstelių

chloroplastai dėl mutavusios jų DNR yra praradę sugebėjimą sintetinti

chlorofilą. Tokios ląstelės lieka bespalvės.

MUTAGANEZĖS

Dėl ko atsiranda mutacijos? Kokie faktoriai jas sukelia? Mutacijų

atsiradimo procesas vadinamas mutageneze. Yra dvi mutagenezės rūšys:1. Spontaninė – vyksta esant natūraliom gamtinėm sąlygom (dar vadinama

gamtine mutageneze). Ją gali sukelti natūrali gamtinė radiacija,

temperatūra ir kt. natūralūs veiksniai.

Spontanines mutacijas sukelia gamtinė radiacija, įvairūs cheminiai

mutagenai, temperatūra ir kiti faktoriai. Per maistą, vandenį ir orą

gaunamos cheminės medžiagos bei ląstelių metabolizmo metu atsiradę kai

kurie produktai kartais sukelia natūralias mutacijas.

Augalų, gyvūnų ir mikroorganizmų spontaninių mutacijų tyrimas parodė, kad

įvairios organizmų rūšys skiriasi paveldimų pakitimų atsiradimo dažnio

atžvilgiu. Tai priklauso nuo rūšies genotipų skirtumo, nuo rūšies

prisitaikymo prie gyvenamųjų sąlygų ir nuo kitų gamtinių reiškinių.

Visos mutacijos atsiranda arba somatinėse ląstelėse (somatinės

mutacijos), arba lytinėse ląstelėse – gametose.Dėl augalų, kurie dauginasi

vegetaciniu būdu, somatinės mutacijos gali atsirasti nauji paveldimi

požymiai. Pavyzdžiui, I. Mičiurinas iš paprastos antaninės obelies

somatinės mutacijos būdu išvedė naują obelų rūšį “antaninė

šešišimtgraminė”. Žmogaus ir gyvūnų somatinė mutacija išnyksta, mirus

individui, ir palikuonys mutacijos nepaveldi.2. Indukuota – kai mutacijas dirbtinai sukelia pats žmogus, jo veikla.

Veiksniai sukeliantys mutacijas vadinami mutagenais. Žinomos trys

mutagenų rūšys: 1) Fiziniai, 2) Cheminiai, 3) Biologiniai.

Fiziniai mutagenai – radioaktyvus spinduliavimas, elektro magnetinės

bangos, UV spinduliai. Mutageninis jų poveikis yra tiesiog proporcingas jų

dozei. Fizinė mutagenezė taikoma siekiant gauti produktyviasnes bakterijų

rases.

Didžiausiu mutageniniu poveikiu pasižymi Cheminė mutagenezė. Aplinkos

mutagenų šaltinis – žemės ir miškų ūkio cheminizavimas. Reikšmingiausi –

pesticidai t.p. nitro junginiai, kurių daug į dirvą patenka su trąšom, o po

to į vandenį ir į žmogaus organizmą.

Kitas šaltinis – cheminės pramonės atliekos. Plačiai plinta alkilinančių

mutagenų grupė (tai tarpinis įvairių technologijų produktas). Dėl didelio

aktyvumo šie mutagenai vadinami super mutagenais.

Silpnesnio mutageniškumo yra kofeinas, vaistai, tačiau tai irgi yra

mutagenai.
Mutageniškumu pasižymi įvairūs konservantai esantys mūsų maiste.

Biologiniai mutagenai – tai virusai, kurie patekę į ląstelę indukuoja

joje mutacijas.

Indukuotas mutacijas pirmieji pademonstravo rusų mokslininkai G.

Nadsonas ir G. Filipovas 1925 metais, apšvitindami mielių ląsteles radžio

spinduliais. Vėliau, 1927 metais, amerikiečių mokslininkas H. Maleris

atrado rentgeno spindulių mutageninį efektą. Jis panaudojo drosofilų

mutacijos kiekybinės apskaitos metodus ir paaiškino šį reiškinį.

Rusų mokslininkai V. Sacharovas, M. Lolaševas ir ypač J.

Rapoportas bei anglų genetikė Š. Auerbach atrado cheminius junginius,

sukeliančius galinga mutageninį efektą įvairiems organizmams.

Atsirado reikalas moksliškai ištirti mutagenus ir sukurti

apsaugos sistemą. Mutagenezė pradėta plačiai taikyti selekcijoje, išvedant

Šiuo metu Jūs matote 30% šio straipsnio.

Matomi 1088 žodžiai iš 3597 žodžių.

Panašūs įrašai