Мутацією називають стійкі зміни в генотипі, які відбуваються з-за впливу зовнішніх і внутрішніх факторів. Родоначальником терміна є Гуго де Фріз — голландський ботанік і генетик. Процес, коли з'являються мутації, іменується мутагенезом. У сьогоднішній статті ми торкнемося тему мутирования і поговоримо про те, яка роль мутації в процесі еволюції.

Причини явища

Процес мутації характеризується двома якостями — спонтанністю і индуцированностью. Поява спонтанної мутації характеризується самопроизвольностью і зустрічається на будь-якій стадії розвитку організму. Що стосується навколишнього середовища, то вона повинна бути природною.


Індукований вид мутації є спадковим зміною геному, яке відбувається внаслідок впливу різних мутагенів. Організми поміщаються або в штучно створені (експериментальні), або в несприятливі навколишні умови. Живі клітини сприймають мутагенез як природний для них процес. До основним процесам, відповідальним за мутацію, відносять: реплікацію і нарушенность відновлення ДНК, транскрипційний процес і генетичну рекомбінацію.

Мутагенез та його моделі

Пояснення і розуміння природи та механізмів появи мутацій допомагають спеціальні наукові підходи. Полімеразні зміни ґрунтуються на теорії про прямий і єдиною залежності мутацій з помилками ДНК-полімеру. У татумерних моделях мутагенезу, запропонованих двома відомими біологами, вперше була порушена думка про те, що основний пласт мутацій полягає в можливості ДНК-підстав розташовуватися в різних татумерних формах.

Рання класифікація мутацій

Генетиком Меллером була створена класифікація мутацій, заснована на видах зміни функціонування генів. Як результат з'явилися наступний види:

Аморфний. Під час мутирования ген втрачає практично всі свої функції. Прикладом мутації можуть служити зміни у дрозофіли.

Гипоморфний. Змінилися алелі продовжують діяти за тим же сценарієм, що і дикі. Синтезування білкового продукту проводиться в меншій кількості.

Антиморфний. Зміна мутантного ознаки. Прикладами мутації стали деякі зерна кукурудзи - забарвлюється в бурий колір, а не в пурпуровий.

Неоморфний.

Пізня класифікація мутацій

У сучасних наукових довідниках є згадка про формальної класифікації, яка відштовхується від змін, що проходять в різних структурах. Виходячи з цього поділу, виділяються наступні мутації:

Геномні.

Хромосомні.

Генні.

З геномними мутаціями пов'язані зміни хромосом, загальна кількість яких не співвідноситься з галоидним набором. Хромосомних мутацій приписують перебудову окремих хромосом у великій кількості. Генетичний матеріал у такому разі втрачає якусь частину або, навпаки, подвоює її. Що стосується генної мутації, то вона лише незначно змінює ДНК-структуру гена, на відміну від інших видів, проте її виникнення трапляється набагато частіше. Всередині генного виду виділяється ще один підвид, називається точковою мутацією. В ній одне азотисту основу замінюється на інше.

Еволюційна роль мутації

Буває і таке, що шкідливість мутацій поступово замінюється на корисність. Поштовхом для таких змін стають постійно мінливі умови існування організмів. Так яку роль відіграють мутації?
Візьмемо приклад природний відбір — відомий еволюційний процес, багато в чому залежить від мінливості. Розглянемо еволюційну роль мутації на прикладі мутантів-меланістів (особин з темним забарвленням), які були виявлені англійськими вченими 14 століття при вивченні березових пядениц. Крім метеликів, пофарбованих у типово світлі кольори, були знайдені й інші особи, чий забарвлення було набагато темніше. Причиною такого сильного відмінності став мутований ген. Справа в тому, що звичайним місцем проживання для таких метеликів є дерева, на стовбурах яких рясно росте лишайник. Панувала в ранні роки промислова революція разом з сильним забрудненням атмосферних шарів призвели до загибелі лишайників. На колись світлих стовбурах з'явилася кіптява, яка заважала природному маскування березової п'ядуна. Все це призвело до того, що особини, чиїм місце проживання були промислові райони, змінили колір свого морфа зі світлого на темний. Така еволюційна роль мутації допомогла вижити багатьом метеликам, в той час як їх не дуже вдалі світлі родичі стали жертвами нападів хижих птахів. Подібні зміни відбуваються у найрізноманітніших видів по всьому світу. Поява таких корисних ознак, що є основою еволюційної ролі мутації, призводить до того, що природний відбір дає початок новим підвидів і видів серед живих організмів. Мутирование відбувається постійно, тому що це природна здатність наших генів. Ще більше інформації про мутації ви знайдете в підручниках з біології та спеціальної наукової літератури.