Атеология    αθεολογιΑ

Атеистическая философия.   Дата создания 2008.08.31, редакция 2010.05.10


Мутация.

Первоначальным источником изменчивости в генофонде являются мутации - те или иные отличия текста генетического кода - последовательности нуклеотидов (генетических "букв") в структуре ДНК (или РНК) хромосом - в наследственной информации потомка по сравнению с информацией у предка. Главной причиной мутаций являются различные физические воздействия - радиация, электромагнитное излучение, химические вещества. Так же существуют мутации, спровоцированные определенными последовательностями - транспозонами, и мутации, возникшие при рекомбинации материнских и отцовских хромосом. Мутации представляют собой замены отдельный пар нуклеотидов, выпадения или вставки участков, развороты участков, перемещения между хромосомами. Отдельные мутации приводят к слиянию или разделению хромосом. Мутации в соматических клетках - клетках, составляющие ткани организма приводят к отклонениям в работе отдельных тканей и органов, но только самого организма. Мутации в половых клетках передаются по наследству, подлежат естественному отбору и участвуют в эволюционном изменении.

Замены отдельных пар нуклеотидов внутри гена приводят к транскрипции и трансляции отдельного кодона в отличную от исходной аминокислоту и, соответственно, к формированию несколько другого белка. Дальнейшее влияние зависит от особенностей функционирования этого белка в сложной биохимической системе организма. Новый белок может не выполнять функций старого или осуществлять новые функции. Он может подавлять, или наоборот, активировать работу других белков, по-другому осуществлять регуляцию процессов, быть строительным материалом с отличающимися свойствами. Замена нуклеотидной пары может повредить поисковую последовательность, тем самым "отключив" ее "чтение" вообще.

Вставка и выпадение пар нуклеотидов приводит к сдвигу "рамки считывания" ДНК (разбиения последовательностей нуклеотидов на тройки-кодоны) в месте сбоя и, соответственно, трансляции в совершенно другую последовательность аминокислот другой длины (поскольку кодон остановки не обнаруживается на прежнем месте) и в конечном итоге формированию другого белка со значительными функциональными отличиями.

Внедрение мутаций в области, ответственные за регулировку экспрессии (активации) генов изменяет характери их активации в различных тканях в различные периоды возрастного развития организма.

Перемещения и разворот целых участков с сохранением целостности генов в пределах участка, хотя и не отключает самих генов в первом поколении, но нарушает совместимость участка с участком аналогичной парной хромосомы, может приводить к возникновению вторичной мутации в случае перемешивания старого участка ДНК одной хромосомы и модифицированного участка парной хромосомы.

Биохимические процессы и взаимодействия, фенотипические эффекты генов отлаживаются в комплексе на протяжении миллионов поколений данного вида, поэтому мутация с очень большой вероятностью наносит вред организму. Значительно меньше вероятность нейтральной мутации. Еще меньше вероятность мутации, дающей какое-либо преимущество. Тем не менее, в силу незаконченности процесса "отладки" существует возможность оптимизации организма. Постоянные изменения окружающей среды, способов жизни вида, условий внутривидовой конкуренции, увеличивает вероятность того, что мутация окажется полезной. Многие мутации обладают условными преимуществами, например, у африканских племен неправильная форма красных кровяных телец наделяет их защитой от малярийного паразита, хотя и обладает вредным влиянием на функционирование. Белая окраска шерсти в условиях тундры обеспечивает маскировку, в условиях леса резко бросается в глаза хищникам.

Мутации в значительной мере случайны с точки зрения изменяемых генов. Отдельные места хромосом и геномы некоторых организмов обладают отличным от среднего уровнем мутаций. Более сложные организмы обладают механизмами восстановления повреждений ДНК и коррекции ошибок, что уменьшает скорость мутации.


©2008-2010 Атеология