Мутация
Мута́ция — это непредвиденное изменение наследственных свойств организма в результате перестроек и нарушений отдельных генов или хромосом. По наследству может передаваться только если происходит в половых клетках[1].
Виды мутаций
По условиям происхождения
Мутации, происходящие в естественных, неагрессивных условиях окружающей среды называются спонтанными. Могут, например происходить в некоторых клетках организма при постоянном нарушении режима питания и т. д.[2]. Индуцированные мутации вызываются искусственно с применением мутагенов или при обитании в агрессивной окружающей среде, с повышенным влиянием мутагенных факторов (химикаты или радиация, в том числе солнечная радиация).
По области поражения
В современной учебной литературе используется классификация мутаций, основанная на степени изменения генетических структур. По данной методике различают следующие виды мутаций:
- генные (на уровне отдельных нуклеотидов)
- хромосомные (удвоение, изменение ориентации, объединение хромосом)
- геномные (полиплоидия, анеуплоидия).
По общим последствиям
По своему влиянию на организм мутации делятся на вредные (например, ими вызваны наследственные заболевания у человека — серповидная клеточная анемия, кислотный фиброз, талассемия, фенилкетонурия), нейтральные (бессмысленный генетический «шум»), условно-полезные (дублирование уже имеющейся генетической информации (при полиплоидии), или утрата генетической информации).
Безглазые рыбы в пещерах лучше выживают, потому что в темноте глаза становятся помехой из-за опасности их повреждения или глазных заболеваний. Бескрылые жуки комфортно чувствуют себя на морских скалах, так как подвержены меньшему риску быть сброшенными порывом ветра в воду. Но в природе не отмечено задокументированных случаев возрастания информации, кодирования новых функций в организме (устойчивость организмов к химическим веществам объясняется иначе)[3]. Образно выражаясь, невозможно скрещивая свиней (без участия генной инженерии) получить свинью с крыльями. Информация для производства крыльев отсутствует изначально.
Основные факты о мутациях
- Cпонтанные мутации происходят с частотами 10—6 — 10—8, отнесенными к одной клетке и одному делению. Они явно малы для того, чтобы служить источниками изменения вида.
- Частота мутаций увеличивается, если ДНК облучать квантами жёсткого излучения или использовать энергию химических реакций в присутствии мутагенов.
- При мутациях в гене происходит замена, вставка или выпадение одного или нескольких нуклеотидов.
- Существуют обратные мутации, при которых ранее мутировавший ген полностью или частично восстанавливает свои функции.
- Нельзя предвидеть какой род мутации произведут мутагены.
- Частота мутаций при использовании мутагенов изменяется не пропорционально частоте их спонтанного мутирования.
- Существует интервал оптимальных температур, вне которого (преимущественно при нагревании) частота мутаций возрастает.
- Эффекты мутагенеза вызывает стресс на клеточном уровне, производя изменения физиологических и биохимических процессов.
- Активные (реплицирующие) гены мутируют чаще, чем неактивные.
Исследования мутантов
Имеются примеры лабораторных исследований мутаций грызунов, у которых нарушилась выработка белка рилина. Изучение мышей-мутантов позволило ученым заглянуть вглубь механизмов развития центральной нервной системы. Мутанты были неспособны нормально передвигаться по клетке. В соответствие со своим поведением они и были классифицированы — reeler («крутящаяся»), weaver («качающаяся»), lurcher («кренящаяся»), nervous («нервная»), и staggerer(«пошатывающаяся»).
Первое описание мыши рилер (reeler) дал британский генетик Дуглас Скотт Фальконер в 1951 году[5]. В 1960-е годы было обнаружено, что мозжечок у этих мышей значительно меньше нормы, к тому же нарушена нормальная жизнедеятельность слоёв нейронов[6], слои старых клеток препятствуют функционированию более молодых нейронов[7].
Дрожащая крыса Кавасаки (англ. Shaking Rat Kawasaki) была впервые описана в 1988 году[8]. Это также мутант со сниженной экспрессией рилина[9], что приводит к нарушениям в строении мозга, поведения и походки.
Исследования грызунов-мутантов помогли лучше понять место, которую занимает рилин в деятельности человеческого мозга, его связь с шизофренией и аутизмом (при недостатке), болезнью Альцгеймера (при избытке).
Мышь-рилер и дрожащая крыса Кавасаки — типичные примеры вредных мутаций, пагубное влияние которых теперь подробно изучено.
«Перспективные монстры»
«Перспективными монстрами» в некоторых эволюционистских кругах называют организмы, у которых в процессе мутаций появился принципиально новый орган, помогающий ему выжить в дикой природе. Однако примеров полезных мутаций, «аномалий» приводящих к видообразованию так называемых «перспективных монстров» экспериментальным путём не обнаружено. Как уже было отмечено выше, ни одна известная мутация ещё не привела к усложнению, только — к упрощению и деградации организма. Примеры полученных человеком «бесперспективных монстров»: львиный зев с центрально-симметричным цветком, кошка без хвоста, коротконогие овцы, карликовые собачки и т. п.[10][11]. Данный факт является серьёзным свидетельством, направленным против самой возможности макроэволюции.
Фотографии
Ниже приведены примеры ситуаций, которые в обиходе считают мутациями.
Пример мутации. Телёнок с 2 головами, 6 ногами и 2 хвостами. Родился в 2003 году на ферме в Аль-Маниар в Египте, почти сразу умер [1]
Пример мутации. Двухголовая черепашка. Родилась в 2004 году в Великобритании [2]]
См. также
Примечания
- ↑ Мортон Дженкинс «101 ключевая идея: Эволюция», -М, ФАИР-ПРЕСС, 2001, стр.125, ISBN 5-8183-0354-3
- ↑ http://www.erudition.ru/referat/printref/id.52493_1.html
- ↑ Карл Виланд «Камни и кости. Неопровержимые свидетельства против теории эволюции», Москва, «Паломникъ», 2002, стр.25-26. ISBN 5-87468-078-0
- ↑ А. М. Хазен «Спонтанные и индуцированные процессы как составляющие мутагенеза»
- ↑ Falconer DS (1951) 2 new mutants, trembler and reeler, with neurological actions in the house mouse (mus-musculus l). Journal of Genetics 50 (2): 192—201
- ↑ Hamburgh M. (1963) Analysis of the postnatal developmental effects of «reeler», a neurological mutation in mice. A study in developmental genetics. Dev Biol. 19:165-85
- ↑ Caviness VS Jr. (1976) Patterns of cell and fiber distribution in the neocortex of the reeler mutant mouse. J Comp Neurol. 170(4):435-47
- ↑ Aikawa H, Nonaka I, Woo M, Tsugane T, Esaki K. (1988) Shaking rat Kawasaki (SRK): a new neurological mutant rat in the Wistar strain. Acta Neuropathol (Berl). 1988;76(4):366-72
- ↑ Kikkawa S, Yamamoto T, Misaki K, Ikeda Y, Okado H, Ogawa M, Woodhams PL, Terashima T. (2003) Missplicing resulting from a short deletion in the reelin gene causes reeler-like neuronal disorders in the mutant shaking rat Kawasaki. J Comp Neurol. 2003 Aug 25;463(3):303-15
- ↑ И. Ю. Попов «Монстры в эволюции. Эволюционная биология: история и теория», -СПб, СПбФИИЕТ РАН, 1999. С. 70-81
- ↑ В. С. Чупов «Криптаффинные таксоны являются маркерами сальтационных участков филогенетических схем»
| |||||||||||||||||||||||
