Молекулярные структуры

Молекулярные механизмы

Под воздействием различных физико-химических факторов в молекулах ДНК могут происходить нарушения структурной организации. Такие изменения, если они затрагивают функционально активных генов, приводящих к нарушениям метаболизма или функций (признаков). Если эти изменения не вызывают гибели организма или клетки, они передаются потомкам. Таким образом молекулярными механизмыми и генными мутациями называются стабильные изменения химической структуры генов, повторяющиеся в следующих циклах репликации и оказываются у потомков в виде новых вариантов признаков. Все разновидности мутаций связаны с изменением последовательности нуклеотидов генов.

Причины мутаций:

1. Ошибки репликации. Они возникают в случае некомплементарного присоединения азотистых основ в процессе репликации. Если ошибки не были исправлены ДНК-полимеразой, они передаются следующим поколениям в процессе репликации.

2. Ошибки рекомбинации. Нарушение точности рекомбинаций участков ДНК при кроссинговере ведет к обмена соответствующими участками хромосом. Это приводит к нарушению генного состава хромосом - хромосомных мутаций.

3. Химические мутагены. Многие химические вещества могут изменять структуру ДНК. Например, аналоги азотистых оснований, включаясь в ДНК, могут останавливать репликацию или нарушать комплекта. ментарнисть цепей; формальдегид (НСОН) может "Сшивать" между собой ДНК, РНК, белки; гидроксиламин (NH2OH) - специфически реагирует с цитозином, а его дериваты вместо гуанина связывают аденин; азотистое кислота (HN02) окисляет и повреждает азотистую основу ДНК.

4. Физические мутагены. В частности, ультрафиолетовое излучения (200-400 нм) вызывает образование димеров тимина, что нарушает структуру ДНК. В результате останавливается транскрипция, нарушается репликация. Ионизирующая радиация (рентгеновские лучи, у-лучи) нарушают структуру пуриновых оснований и фосфодиефирни связи ДНК.

5. Биологические мутагены (например, вирусы, обладают способностью встраивать свой ген в ДНК клетки-хозяина и изменять исходную структуру генетического материала).

6. Спонтанные изменения (без видимых причин). Например, спонтанное дезаминирование цитозина и образование при этом урацила приводит к нарушению комплементарности и замены одной пары оснований на другую.

 


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+