33. Спонтанный и индуцированный мутагенез и факторы их вызывающие.

Спонтанные мутации

Мутации, помимо качественных свойств, характеризует и способ возникновения. Спонтанные (случайные) – мутации, возникающие при нормальных условиях жизни. Спонтанный процесс зависит от внешних и внутренних факторов ( биологические, химические, физические ). Спонтанные мутации возникают у человека в соматических и генеративных тканях. Метод определения спонтанных мутаций основан на том, что у детей появляется доминантный признак, хотя у его родителей он отсутствует. Проведенное в Дании исследование показали, что примерно одна из 24000 гамет несет в себе доминантную мутацию. Ученый же Холдейн рассчитал среднюю вероятность появления спонтанных мутаций, которая оказалась равна 5*10-5 за поколение. Другой ученый Курт Браун предложил прямой метод оценки таких мутаций, а именно: число мутаций разделить на удвоенное количество обследованных индивидов.

Индуцированные мутации.

Индуцированный мутагенез – это искусственное получение мутаций с помощью мутагенов различной природы. Впервые способность ионизирующих излучений вызывать мутации была обнаружена Г.А. Надсоном и Г.С. Филлиповым. Затем, проводя обширные исследования, была установлена радиобиологическая зависимость мутаций. В 1927 году американским ученым Джозефом Мюллером было доказано, что частота мутаций увеличивается с увеличением дозы воздействия. В конце сороковых годов открыли существование мощных химических мутагенов, которые вызывали серьезные повреждения ДНК человека для целого ряда вирусов. Одним из примеров воздействия мутагенов на человека может служить эндомитоз – удвоение хромосом с последующим делением центромер, но без расхождения хромосом.

34. Представление школы Моргана о строении и функциях гена. Функциональный и рекомбинантный критерии аллелизма.

Первая успешная попытка конкретизации представлений о гене принадлежит Т. X. Моргану, который один из своих класси­ческих трудов назвал «Теория гена» (1926). Представления шко­лы Т. X. Моргана о гене можно кратко резюмировать следую­щим образом. Гены находятся в хромосомах и представляют собой далее неделимые единицы мутации, рекомбинации и функции. Ген — это: 1)   единица мутации, т. е. ген изменяется как целое; 2)   единица рекомбинации, т. е. кроссинговер никогда не наблюдали в пределах гена; 3)   единица функции, т. е. все мутации одного гена нарушают одну и ту же генетическую функцию, что выражается в их не-комплементарности у особей F\ при попарном скрещивании мутантов. Гены контролируют элементарные менделевские признаки. Собственно в этих положениях и были предложены основные критерии аллелизма (рекомбинационный и функциональный), при помощи которых мутационные изменения относят к одному и тому же или к разным генам. Длительное время сопоставление этих критериев аллелизма и противоречия, возникающие между ними, были основными движущими силами в развитии теории гена. Представления о гене всецело зависели от разрешающей способности генетического анализа, которая определяется воз­можностью (вероятностью) обнаружения редких событий — рекомбинаций между тесно сцепленными мутациями. В свою очередь, выявление таких событий зависит от численности ользовании селективных методов, которые успешно применяются при работе с микроорганизмами и с культурами клеток высших организмов. Не сразрешающая способность генетического анализа резко повышается при испледует забывать и о значении индуцированного мута­генеза в повышении разрешающей способности генетического анализа. Повышение частоты мутаций гарантирует возможность создания обширных генетических коллекций и тем самым уве­личивает вероятность все более «плотного» маркирования хро­мосом. Только при этом возникает возможность и необходи­мость изучения рекомбинации и взаимодействия между тесно сцепленными участками генетического материала. Рекомбинационный критерий аллелизма гласил: если мута-тации не рекомбинируют, то они аллельны, т. е. затрагивают один и тот же ген. Функциональный критерий аллелизма основан на скрещива­нии мутантов (рис. 15.1) и выяснении, нарушают ли мутации одну и ту же функцию или разные функции. Функциональный критерий аллелизма применим только к рецессивным мутациям. Согласно этому критерию если две мутации объединяются путем скрещивания в F_t и не поврежденные мутациями участки генетического материала взаимодействуют комплементарно, т. е. образуется гибрид дикого типа, то мутации относят к раз­ным функциональным единицам — разным генам. В этом случае имеет место классическая дигетерозигота. Если же при объеди­нении в F[ двух мутаций возникает гибрид мутантного фенотипа, это означает, что обе мутации повреждают одну и ту же функ­циональную единицу — один и тот же ген. В этом случае имеет место гетероаллельная комбинация, или компаунд. Рекомбинационный и функциональный критерии аллелизма сов­падали в экспериментах школы Т. X. Моргана, что вполне объяс­няется уровнем разрешающей способности генетического ана­лиза того времени.