На якому рівні організації живого відбуваються генні мутації і які справжні причини цього процесу? Генні мутації - це процес видозміни структури ДНК. І на сьогоднішній день залишається дуже багато нерозкритих причин цього процесу багато вчених намагаються домогтися отримання мутованого гена в своїх лабораторіях. Які справжні причини виникнення даного явища і до чого це може призвести? Далі в нашій статті ми постараємося відповісти на ці питання.
Поняття генної мутації
В основі названого процесу лежать зміни в структурі ДНК, а також амінокислот, містяться в РНК. Такі порушення можуть виражатися у вставці, втраті, заміні будь нуклеотидної послідовності. На якому рівні відбуваються генні мутації? Багато вчених намагалися отримати достовірну відповідь на це питання. І в результаті маси досліджень був зроблений висновок, на якому рівні організації живого відбуваються генні мутації на молекулярному.
Сам термін "мутація" бере свій початок ще з першої половини XX століття. Вчений Хьюго де Фріс сформулював це поняття, пояснивши виходячи із законів Менделя.
Основні моменти в еволюції мутації
На початку XX століття вчений-біолог Хьюго де Фріс завдяки своїм експериментальними даними зміг встановити основні моменти генетичних мутацій в еволюції живих організмів:
Вони можуть виникнути несподівано. Вони мають спадковий характер, можуть передаватися з покоління в покоління. Вони не збираються в групи і безперервні ряди. Вони можуть мати різну природу прояви: негативну, нейтральну або позитивну і здатні виступати як у домінантних ознак, так і рецесивними. Встановлення можливої мутації залежить від кількості проаналізованих зразків. Однакові мутації можуть через час повторитися. Мутації здатний піддатися будь ділянка хромосоми. Основні причини мутацій
Як говорилося вище, саме на молекулярному рівні організації живого відбуваються генні мутації. Це доведено завдяки експериментальними даними, отриманими впродовж кількох століть. Багато вчені витратили чимало часу, щоб встановити
причини генних мутацій. Серед таких змін можна виділити наступні:
Мають мутагенную природу. Кожен живий організм здатний до мутації, але існують такі фактори, які можуть спровокувати цей процес. До них можна віднести ультрафіолетове випромінювання, іонізуючі промені, високі температуру, дія хімічних речовин і вірусів. Мають антимутагенну природу. Сюди відноситься вирождаемость генетичного коду в кожному наступному поколінні, подвійна структура ДНК. Рівні організації живого
Існує сім основних рівнів організації живого:
клітинний; молекулярний; тканинний; органний; організмовий; популярно-видовий; біогеоценоз; біосфера. Давайте розглянемо основну характеристику молекулярного рівня, який є початковим в стадіях організації усього живого на Землі. Кожен організм складається з таких речовин, як білки, вуглеводи, жири і нуклеїнові кислоти, і генні мутації на рівні організації живого, іменованому молекулярним, відбуваються саме серед останніх. Мутації на такому рівні призводять до зміни структури білка та розвитку в організмі нових властивостей. Генні мутації можуть відбуватися навіть серед вірусних РНК організмів.
Проблеми мутації в сучасній науці
На сьогоднішній день вчені проаналізували кожен із законів Менделя. Вони зробили висновок, що існують особливі зміни, які накопичуються з кожним наступним поколінням. Але крім них встановлено і незначні, які отримали назву ликових.
Отже, відомо, що генні мутації відбуваються на рівні організації живого,
представленому молекулами. А ось корисність або шкідливість зміни послідовності генів залежить від середовища його виникнення. Люди навчилися самостійно змінювати характеристики молекулярного рівня, що призвело до виникнення спонтанних мутацій і, як результат, до патологічних захворювань людства. Також до негативних факторів такого процесу можна віднести зміна в навколишньому середовищі, так як саме вони впливають на правильний порядок генів.
Мутації серед людей
Можна навести безліч випадків змін послідовностей в генах серед людства. Наведемо приклади генних мутацій:
Раннє старіння організму. Ця хвороба отримала назву "прогерия". З-за неправильної послідовності генів організм людини гине до 30 років. Такі люди в молодому віці страждають від інсультів, інфарктів. Саме вони є причиною летального результату. Хвороба на сьогодні не піддається лікуванню. Люди з синдромом Юнеса Тана, які рухаються, тільки перебуваючи на четвереньках. Ці пацієнти розумово відсталі в розвитку і практично не розмовляють. Пацієнти з так званим синдромом перевертня - на їх тілі розвивається надмірна рослинність, особливо на обличчі, вухах і шиї. Поразка імунної системи - це вроджене захворювання, і пацієнти з таким захворюванням живуть нетривалий час, так як їх імунітет практично нульовою, і організм є мішенню для багатьох шкідливих мікроорганізмів. Пацієнти з синдромом Марфана - ця мутація призводить до розвитку непропорційних розмірів кінцівок у людини. Дуже часто у таких людей зустрічаються проблеми з хребтом. Люди, які страждають сильною чутливістю до ультрафіолетового випромінювання. Пацієнти з синдромом Ліу-Бару (уражається нервова система та імунітет, діти народжуються розумово відсталими, підвищується ризик онкологічних захворювань). Серед тварин можна виділити мутації, які призводять до народження альбіносів. А серед рослин це зміна в будові квітки, зниження або збільшення родючості і т. д.
На жаль, на сьогоднішній день практично всі захворювання, викликані зміною у послідовності генів, які не піддаються лікуванню. Люди гинуть у ранньому віці, оскільки названі зміни відбуваються на молекулярному рівні, і вплинути на цей процес практично неможливо. Вони можуть виникнути спонтанно із-за змін умов навколишнього середовища. Тому для вчених залишається величезна кількість нерозв'язаних питань у даній галузі.
