Мутации при бактериите


Категория на документа: Биология


 Мутации при бактериите

Терминът мутация е предложен от Хуго де Фриз през 1901 г. С него той означава скокообразното изменяне на даден белег. Според Хуго де Фриз мутациите имат
Следните свойства:
1. Мутациите се появяват внезапно.
2. Новите белези се унаследяват т.е. те са постоянни.
3. Мутациите са качествени, изменения, а не количествени промени на съществуващ
белег.
4. Мутациите могат да бъдат полезни и вредни.
5. Едни и същи мутации могат да възникват повторно.

Мутациите са много разнообразни. Те могат да засегнат морфологични, физиологични и биохимични белези. Ето защо те се наричат морфологични, физиологични и биохимични мутации.

Морфологични мутации са например при дрозофилите белите очи, закърнелите крила, черният цвят на тялото, и т.н. При физиологичните мутации се изменят някои
физиологични особености. Такива са например студоустойчивостта, сухоустойчивостта при някои растения, по-краткият жизнен цикъл при дрозофилата, устойчивостта
спрямо някои антибиотици при бактериите и т. н. Биохимичните мутации засягат
синтезирането на определени метаболити (например липсата на синтез на хлорофил при някои растения), промени в молекулите на някои ензими, загубата или
придобиването на патогенност (болестотворност) и т. н.

Генотипната изменчивост е резултат от промени, настъпили
в наследствения материал. В зависимост от причините, които я обуславят, тази изменчивост бива: рекомбинативна и мутационна. Рекомбинативната изменчивост е резултат от независимото и случайно прекомбиниране на гените по законите
на Мендел, от взаимодействията на гените и следствие от кросинговъра. Мутационната изменчивост е резултат от изменяне на строежа, на отделни гени или на групи от гени.

Тези изменения се наричат мутации (лат. мутацио --промяна, изменение), а индивидите, които ги притежават - мутанти. Мутациите довеждат до поява на нови, несъществували до момента белези.

В микробиологията за първи път този термин е въведен от М. Байеринк (1912г.). Мутациите са стабилни наследствени измения е ДНК в резултат на нарушаването на конфигурацията на една или повече базови двойки в молекулата. В природата мутациите са случайни и редко събития в живота на организма. Те могат да възникнат в границите между 10-4 и 10-10 за бактерии на една генерация. Честотата на една мутация се измерва с вероятността с която една клетка може да мутира по време на едно деление. Грешките е репликацията на ДНК се мутации.

Най-характерната особеност на репликацията на ДНК е нейната висока точност, т.е да действа безпогрешно като репликативен механизъм. Тя изпълнява три функции :
1. Избира правилно съгласно матрицата комплементарен нуклеотид за удвояване;
2. Катализира образуването на ковалентни връзки между всеки нов нуклеотид и края на растящите вериги;
3. Коригира веригата, като отделя неправилно включените нуклеотиди.

Работата на този механизъм допуска грешка 1 на 109 нуклеотуда, който може да включи Т (тимин) вместо Ц (цитозин) или А (аденин) вместо Г (гуанин).

Всяко изменение в последователността на ДНК се счита за генетична грешка, т.е мутация. При мутация на ген, предизвикана от изменение в последователстта на ДНК може да се инактивират важни белтъци в клетката и тя да загине, това са т. нар. летални мутации. В други случаи мутацията може да засегне несъществени участъци е генната област и да доведе до незабележими последствия. Такива мутации се наричат неутрални или мълчащи. При грешки в комплементарното копиране може да се получат и полезни (важни) белтъци и мутантният ген по пътя на естествения подбор да замени изходния ген. Например замяната на една база може да не води до изменение в аминокиселинната последователност (мълчаща мутация).

Матрица ДНК (3') - ГГТ - (5') - ГГА
Кодон РНК (5') - ЦЦА - (3') - ЦЦУ
Аминокиселина - пролин- -пролин-

Ако една заменена база води до промяна в аминокиселината, но не се повлиява биологичната активност на белтъка, също означаваме като мълчаща мутация.

Матрица ДНК (3') - ТАА - (5') - ГАА
Кодон РНК (5') - АУУ -(3') - ЦУУ
Аминокиселина -изолевцин- -левцин-

В някои случаи заместената аминокиселина променя така белтъка, че той вече не може да изпълнява нормалната си биологична функция. Такива мутации са летални. Например точкова мутация е кодон, специфичния участък на серина, койтое компонент на активния център на някои ензими, води до загуба на ензимната активност.

Матрица ДНК (3') - АГА - (5') - ААА
Кодон РНК (5') - УЦУ - (3') - УУУ
Аминокиселина -серин- - фенилаланин-



Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Мутации при бактериите 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.