Искусственный мутагенез
605 0 24.02.2019

Искусственный мутагенез

Мутагенез – это генетический процесс, предусматривающий изменение нуклеотидной последовательности. Существует две основные формы мутагенеза – искусственный и естественный. Люди успешно применяют искусственный мутагенез, поскольку данный процесс можно контролировать. Подобные мутации применяют в селекции различных микроорганизмов и флоры. Подробнее об искусственной форме мутагенеза и особенностях его применения в науке и пойдет речь в данной статье.

Что такое искусственный мутагенез

Что такое искусственный мутагенез

Теория мутагенеза

Одним из самых важных разделов генетики считается мутационная теория, зарожденная С. Коржинским еще в 1899 году, после того как Т. Морган переоткрыл законы другого известного ученого – Менделя. Суть мутационной теории заключается в отрицании значимости естественного отбора. В свою очередь, мутационная теория признает главное эволюционное значение, что очень важно.

Мутагенез - описание

Мутагенез — описание

К основным и самым важным положениям мутационной теории стоит отнести следующие пункты:

Искусственный мутагенез

Искусственный мутагенез

  • все мутационные процессы возникают внезапно, как и дискретные изменения;
  • образующиеся новые формы на самом деле очень устойчивы;
  • мутации не способны вызывать непрерывные ряды, чего нельзя сказать о естественных изменениях. Мутации – это особенные и, главное, качественные скачки генетических изменений;
  • проявление мутаций может происходить по-разному, поэтому они бывают не только полезными, но и вредными;
  • обнаружить мутации не всегда удается, поэтому здесь важную роль играет количество исследуемых особей (чем их больше, тем больше шансов выявить мутацию).
Теория мутагенеза

Теория мутагенеза

Обратите внимание! Мутационная теория предусматривает неоднократное возникновение некоторых видов мутаций. В первую очередь, это касается сходных мутаций.

Полимеразная модель мутагенеза

Полимеразная модель мутагенеза

История развития

Если говорить об изучении искусственного мутагенеза, то первыми исследователями в этой области были Делоне и Сапегин – ученые, доказавшие важность искусственного мутагенеза не только в медицинской практике, но и в селекции флоры. Благодаря им в ходе лабораторных исследований были получены новые образцы растений. Но даже такие достижения не сделали искусственный мутагенез популярным и поэтому в научном мире многие ученые относились к нему скептически.

Краткая история изучения мутагенеза

Краткая история изучения мутагенеза

Начиная с 1950-х годов, искусственный мутагенез снова стал популярным и к нему проснулся интерес ученых всего мира. В первую очередь, новая волна популярности связана с химией и физикой, ведь благодаря этим наукам перед учеными открылись новые возможности. Для исследований можно было использовать реактивные химические вещества и разные ионизирующие источники. Благодаря этому искусственный мутагенез получил второй шанс, а ученые со всего мира продолжили трудиться в этой отрасли.

В селекции микроорганизмов широко используется метод искусственного мутагенеза

В селекции микроорганизмов широко используется метод искусственного мутагенеза

Читайте также: Какая норма мочевой кислоты в крови

Люди всегда занимались познанием окружающего мира

Люди всегда занимались познанием окружающего мира

Особенности применения

Искусственный мутагенез оказался особенно эффективным по отношению к разным видам микроорганизмов, например, к бактериям или грибам. Все эти микроорганизмы активно применяются в производственной промышленности, а точнее, при создании биологических веществ, лекарственных препаратов и продуктов питания. Также они применяются при изготовлении корма для животных. Стоит отметить, что со временем область применения стремительно увеличивается.

Механизм мутагенеза

Механизм мутагенеза

Получение плесневых грибков, к примеру, возможно в медицине за счет искусственного мутагенеза. Из этих грибков производят антибактериальные препараты, эффективность которых намного выше, чем исходных форм данной группы лекарств. Важность антибиотиков в современной медицине неоспорима: за многие годы использования они спасли жизнь нескольким миллионам пациентов.

Виды мутагенов

Виды мутагенов

Изучение искусственного мутагенеза помогло в создании новых штаммов, к которым относятся:

  • протеины;
  • аминокарбоновые кислоты;
  • биотехнологические производные витаминов (продуценты).
Результаты изучения искусственного мутагенеза

Результаты изучения искусственного мутагенеза

Все вышеперечисленные компоненты успешно используются в области медицины. Согласно многочисленным прогнозам, степень важность микроорганизмов для человека возрастет в ближайшем будущем, из-за чего генетика микроорганизмов станет еще более значимой. Поэтому вопрос изучения искусственного мутагенеза остается открытым.

Селекция микроорганизмов

Селекция микроорганизмов

Лечение грибка ногтя

Лечение грибка ногтя

Классификация искусственного мутагенеза

Как уже отмечалось ранее, искусственный мутагенез применяется для изучения белков. Но также он позволяет улучшать их свойства. Сам процесс можно разделить на несколько видов. Ниже представлены основные из них.

ПЦР для сайт-направленного мутагенеза

ПЦР для сайт-направленного мутагенеза

Таблица. Виды искусственного мутагенеза.

Название вида, фотоОписание
Ненаправленный

Ненаправленный

Основывается на внесении изменений в ДНК микроорганизма путем ненаправленного мутагенеза. Для этой цели нужны мутагенные факторы, в качестве которых могут применяться разные физические или химические воздействия, например, радиация или ультрафиолетовые лучи.
Направленный

Направленный

Суть данного вида мутагенеза заключается в том, что все мутации вносятся известные места ДНК. С этой целью проводится синтез одноцепочных молекул (в медицине их еще называют праймерами).
По Кункелю

По Кункелю

Эффективный способ мутагенеза, в ходе которого вторая цепь достраивается на одноцепочной кольцевой ДНК. Процесс достигается за счет разрушения уридиновой матрицы во внутриклеточном пространстве, которая была получена для бактериальной плазмиды.
С помощью PCR

С помощью PCR

Полимеразная цепная реакция (или ПЦР) дает возможность проводить мутагенез, используя для этого праймеры. Метод достаточно эффективный, учитывая, что специфичность последовательности ДНК снижается. ПРЦ также позволяет проводить случайный мутагенез.

Искусственный мутагенез применяется в селекции

Искусственный мутагенез применяется в селекции

Мутагенез не предусматривает образования непрерывных рядов, чего нельзя сказать о наследственных изменениях. К тому же группирования мутаций вокруг определенного типа не происходит. Все мутации представляют собой равномерные скачки изменений. Несмотря на искусственность процесса, мутации не всегда проявляются одинаково, поэтому подобные изменения могут приносить и пользу, и вред. В этом заключается главный недостаток искусственного мутагенеза.

Важность искусственного мутагенеза

Важность искусственного мутагенеза

Видео — Мутации и мутагенез


Ваш отзыв

MedExplorer — информационный сайт о современной медицине | Болезни и лечение
Самое обсуждаемое
Вирусная нагрузка при гепатите С: расшифровка Вирусная нагрузка при гепатите С: расшифровка
29
Очень болит горло, больно глотать, чем лечить? Очень болит горло, больно глотать, чем лечить?
16
Народные средства для повышения потенции быстро Народные средства для повышения потенции быстро
10


top