Загальні відомості
Мутаційний процес – спадкове раптова зміна, спровоковане різкої функціональною та структурною трансформацією генетичного матеріалу. Останній організований в ієрархію різних елементів: від молекулярних сайтів, присутніх всередині гена, до хромосом і геномів. Мутаційний процес – чинник тиску на популяцію. Внаслідок нього частота одного алеля змінюється по відношенню до іншого.Позитивний ефект
За рахунок присутності мутантних алелей в генофонді в гетерозиготному генотипі виключається безпосередній негативний вплив на фенотипическое вираження ознаки того, який контролюється даним геном. За рахунок гібридної потужності (гетерозису) багато мутації в гетерозиготному стані найчастіше сприяють підвищенню життєздатності організму. За допомогою збереження алелів, які не мають пристосувальною цінністю у цій середовищі існування, але здатні його придбати або в майбутньому, або при освоєнні інших екологічних ніш, формується резерв мінливості.
Значення мутаційного процесу
Важливість обумовлюється тим, що при постійному виникненні спонтанних змін та їх поєднань при схрещуванні виникають нові комбінації генів і трансформацій. Це, в свою чергу, неминуче призводить до спадкових коректувань в популяції. Роль мутаційного процесу полягає у підвищенні генетичної гетерогенності. Разом з тим без участі інших факторів він не в змозі спрямовувати трансформацію природної популяції.Мутаційний процес – джерело елементарного матеріалу, резерву мінливості. Поява трансформацій має статистичним та ймовірнісним характером. Еволюційне значення процесу полягає в підтримці високої гетерогенності природних популяцій, участь у формуванні різноманітних алелів і виникнення нових генів. Мутаційний процес створює повний спектр мінливості конкретного генофонду. При своєму постійному течії він має ненаправленим і випадковим характером.
Специфіка
Мутаційний процес відбувається протягом існування всього життя. Деякі трансформації можуть виникати багато разів у різних організмів. Генофонди знаходяться під постійним впливом мутаційного процесу. Цим компенсується висока ймовірність втрати в ряду поколінь одиничного зміни. Незважаючи на те що мутаційний процес має відносно невеликий тиск на окремо взятий ген, при великій кількості останніх генетична структура піддається істотним змінам.
Механізм і результат
В результаті безперервних схрещувань з'являється безліч комбінацій алелів. Генетична комбінаторика багаторазово досліджує значення мутацій. Вони проникають в нові геноми, з'являються в різних генотипових середовищах. Потенційна кількість таких комбінацій генетичного матеріалу в рамках будь-якої популяції величезна. Однак реалізується лише незначна частина з теоретично ймовірного числа варіантів. Здійсненої часткою комбінацій визначається унікальність практично кожної особини. Цей фактор дуже важливий для реалізації природного відбору.Особливості прояву
Мутації являють собою елементарний матеріал еволюції. Існує кілька їх типів: геномні, хромосомні, генні. Серед особливостей прояву мутацій слід виділити їх експресивність. Вона відображає ступінь їх фенотипової вираженості. Крім цього, мутацій властива пенетрантність. Вона являє собою частоту фенотипічних проявів у одного алелі певного гена в популяції незалежно від експресивності.
Генні мутації
Вони являють собою трансформацію послідовності нуклеотидів. Мутаційний процес у цьому випадку змінює характер дії гена. Зазвичай має місце молекулярна трансформація, що викликає фенотипический ефект. Припустимо, що в певному гені в конкретній точці кодів є ЦТТ, що кодує глутамінову кислоту. При заміні тільки одного нуклеотиду він може перетворитися в кодон ГТТ. Він буде брати участь в синтезі не глутамінової кислоти, а глутаміну. Вихідна і мутантна білкові молекули відрізняються, і, ймовірно, це спричинить вторинні відмінності фенотипового характеру. Точна реплікація нового алеля буде відбуватися до моменту, поки не трапиться нова зміна. При генної мутації таким чином виникає серія або пара гомологічних елементів. Можна зробити й зворотній висновок. Наявність аллельной мінливості з того чи іншого гену означає, що він у певний час зазнавав мутації.
Додатково
Гетерозиготное стан, диплоїдний генотип, "мовчазна ДНК" – все це пастки для мутацій. При виродженість генетичного коду рідкості виникнення трансформацій говорять про репарації. Мутаційні процеси повинні виникати в існуючих живих організмів з певною частотою. Вона повинна бути достатньою для того, щоб викликати зміни, за допомогою яких популяції виводилися б на новий рівень. Мутації виявляються у різних концентраціях. Частина з них повинна брати участь в історичному процесі розвитку живих організмів, сприяючи формуванню нових таксонів. Мутації, як правило, з'являються без переходів, дискретно і стрибкоподібно. З'явився одного разу зміна стійко. Воно передається нащадкам. Мутації виникають не направлено. Одне і те ж зміна здатна повторюватись неодноразово.