45. Мутационная изменчивость, классификация мутаций по уровню поражения наследственного материала. Мутации в половых и соматических клетках.

Мутационная изменчивость.

Мутационная изменчивость наблюдается при изменениях генотипа, то есть при мутациях. Передача генетического материала от родителей потомству должна происходить очень точно, иначе виды сохраниться не могут. Однако, иногда происходят количественные или качественные изменения в ДНК, и дочерние клетки получают искаженный по сравнению с родительскими набор генов. Такие ошибки в наследственном материале передаются следующему поколению и называются мутациями.

Мутации имеют ряд свойств.

1. Мутации возникают внезапно, и мутировать может любая часть генотипа. 2. Мутации чаще бывают рецессивными и реже - доминантными.

3. Мутации могут быть вредными, нейтральными и полезными для организма. 4. Мутации передаются из поколения в поколение.

5. Мутации могут происходить под влиянием как внешних, так и внутренних воздействий.

Виды мутаций:

- точечные или генные мутации возникают при изменении в отдельных генов; - хромосомные мутации возникают при изменении частей или целых

хромосом; - геномные мутации возникают при изменении числа хромосом в гаплоидном наборе. Частный случай геномной мутации – это полиплоидия.

Процесс возникновения мутаций именуется мутагенезом. Выделяют спонтанный (возникающий в естественных условиях окружающей среды без четко регистрируемых внешних воздействий) и индуцированный (в результате искусственных воздействий) мутагенез. Одним из факторов спонтанного мутагенеза являются химические соединения, естественно образующиеся в организме как промежуточные продукты обмена веществ. Ведущей причиной спонтанного мутагенеза считаются ошибки ферментов, взаимодействующих с ДНК при размножении клеток, устранении повреждений ДНК или в процессе обмена генами. В настоящее время различают три группы мутагенных факторов: физические, химические и биологические.

Физическими мутагенами называются физические воздействия на живые организмы, которые оказывают либо прямое влияние на ДНК, либо опосредованное влияние через системы репликации, репарации, рекомбинации.

К ним относятся все виды ионизирующих излучений (гамма- и рентгеновские лучи, протоны, нейтроны и другие), ультрафиолетовое излучение, высокие и низкие температуры. Источники излучения – солнечный свет, ртутные лампы, рентгеновское излучение, радиоактивные элементы.

Химические мутагены – химические вещества, способные вызывать мутации.

К химическим мутагенам относятся многие алкилирующие соединения, аналоги азотистых оснований нуклеиновых кислот, производные акридина, некоторые биополимеры (чужеродные ДНК или РНК), алкалоиды и многие другие.

Также среди химических мутагенов выделяют супермутагены, увеличивающие частоту возникновения мутаций в 5-50 раз по сравнению с природной. Супермутагенами являются: диметилсульфат, иприт, этиленимин, уретан и др.

К биологическим факторам мутагенеза относят старение, иммунные, нейроэндокринные конфликты в организме, а также последствия воздействия на организм факторов инфекционной природы. При этом виде мутагенеза возникновение изменений происходит опосредованно.