Mutacijski proces evolucije jedna je od najvažnijih karika u razvoju. U većini slučajeva u početku ima nepovoljan učinak na fenotip jedinki. Međutim, budući da su recesivni, promijenjeni aleli su u pravilu prisutni u genskim fondovima u heterozigotnim genotipovima za odgovarajući lokus. Razmotrite dalje ulogu procesa mutacije u evoluciji.
Opće informacije
Proces mutacije je nasljedna iznenadna promjena izazvana oštrom funkcionalnom i strukturnom transformacijom genetskog materijala. Potonji je organiziran u hijerarhiju različitih elemenata, od molekularnih mjesta prisutnih unutar gena do kromosoma i genoma. Proces mutacije je faktor pritiska na populaciju. Kao rezultat toga, učestalost jednog alela se mijenja u odnosu na drugi.
Najbolji učinak
Zbog prisutnosti mutantnih alela u genskom fondu u heterozigotnom genotipu, isključen je izravan negativan utjecaj na fenotipsku ekspresiju osobine koju kontrolira ovaj gen.
Zbog hibridne snage (heterosis), mnogimutacije u heterozigotnom stanju često doprinose povećanju vitalnosti organizma.
Očuvanjem alela koji nemaju adaptivnu vrijednost u sadašnjem okruženju postojanja, ali su je sposobni steći ili u budućnosti ili pri razvoju drugih ekoloških niša, formira se rezerva varijabilnosti.
Značenje procesa mutacije
Važnost je zbog činjenice da uz stalnu pojavu spontanih promjena i njihovih kombinacija, pri križanju nastaju nove kombinacije gena i transformacija. To pak neizbježno dovodi do nasljednih prilagodbi u populaciji. Uloga procesa mutacije je povećanje genetske heterogenosti. Istovremeno, bez sudjelovanja drugih čimbenika, nije u stanju usmjeriti transformaciju prirodne populacije.
Mutacijski proces je izvor elementarnog materijala, rezerva varijabilnosti. Pojava transformacija ima statistički i vjerojatnosni karakter. Evolucijski značaj procesa leži u održavanju visoke heterogenosti prirodnih populacija, sudjelovanju u stvaranju različitih alela i nastanku novih gena. Proces mutacije stvara cijeli niz varijabilnosti u određenom genskom fondu. Svojim stalnim protokom ima neusmjeren i nasumičan karakter.
Posebnosti
Proces mutacije događa se tijekom postojanja cijelog života. Neke se transformacije mogu ponavljati u različitim organizmima. Genski fondovi su pod stalnim utjecajemproces mutacije. Time se kompenzira velika vjerojatnost gubitka jedne promjene u nizu generacija. Unatoč činjenici da proces mutacije vrši relativno mali pritisak na jedan gen, s velikim brojem njih, genetska struktura prolazi kroz značajne promjene.
Mehanizam i rezultat
Kao rezultat kontinuiranog križanja, pojavljuju se mnoge kombinacije alela. Genetska kombinatorika više puta ispituje značaj mutacija. Prodiru u nove genome, pojavljuju se u različitim genotipskim sredinama. Potencijalni broj takvih kombinacija genetskog materijala unutar bilo koje populacije je ogroman. Međutim, ostvaren je samo neznatan dio od teorijski vjerojatnog broja opcija. Ostvareni udio kombinacija određuje posebnost gotovo svakog pojedinca. Ovaj faktor je izuzetno važan za provedbu prirodne selekcije.
Značajke manifestacije
Mutacije su elementarna stvar evolucije. Postoji nekoliko tipova: genomski, kromosomski, gen. Među značajkama manifestacije mutacija treba istaknuti njihovu izražajnost. To odražava stupanj njihove fenotipske ekspresije. Osim toga, mutacije karakterizira penetrantnost. Predstavlja učestalost fenotipskih manifestacija u jednom alelu određenog gena u populaciji, bez obzira na ekspresivnost.
Gene mutacije
Oni predstavljaju transformaciju nukleotidnog niza. Proces mutacije u ovom slučaju mijenja prirodu djelovanja gena. Obično postoji molekularna transformacija koja uzrokuje fenotipski učinak. Pretpostavimo da u određenom genu, u određenoj točki u kodovima, postoji CTT koji kodira glutaminsku kiselinu. Prilikom zamjene samo jednog nukleotida, on se može pretvoriti u GTT kodon. On će sudjelovati u sintezi ne glutaminske kiseline, već glutamina. Izvorne i mutirane proteinske molekule su različite, a to će vjerojatno dovesti do sekundarnih razlika fenotipske prirode. Točna replikacija novog alela dogodit će se sve dok se ne dogodi nova promjena. S mutacijom gena tako nastaje niz ili par homolognih elemenata. Možete izvući i suprotan zaključak. Prisutnost alelne varijabilnosti za određeni gen znači da je mutiran u određeno vrijeme.
Extra
Heterozigotno stanje, diploidni genotip, "tihi DNK" - sve su to zamke za mutacije. Uz degeneraciju genetskog koda, rijetkost pojavljivanja transformacija govori o reparaciji. U postojećim živim organizmima s određenom učestalošću trebali bi se pojaviti mutacijski procesi. Trebao bi biti dovoljan da izazove promjene kojima bi se populacije dovele na novu razinu. Mutacije se nalaze u različitim koncentracijama. Neki od njih trebali bi sudjelovati u povijesnom procesu razvoja živih organizama, pridonoseći stvaranju novih svojti. Mutacije se u pravilu pojavljuju bez prijelaza, diskretno igrčevito. Jednom kada dođe do promjene, ona je stabilna. Prenosi se na potomstvo. Mutacije se ne događaju usmjereno. Ista promjena može se ponavljati uvijek iznova.
Prilagodljiva vrijednost
Većina novih mutanata ima znatno nižu održivost od divljeg/normalnog tipa. Istodobno, izražen je u različitim stupnjevima: od subvitalnog, jedva primjetnog do polusmrtonosnog i smrtonosnog stanja. U analizi održivosti mutanata Drosophila koji su se pojavili s promjenama na X kromosomu, u 90% jedinki bila je niža nego u normalnih. 10% imalo je supervitalno stanje – povećanu vitalnost. U cjelini, adaptivna vrijednost mutanata u nastajanju je u pravilu smanjena. Karakterizira ga funkcionalna korisnost morfoloških značajki i plodnosti, fiziološka vitalnost.
