Индуцированный мутагенез

Мутации, возникшие в результате действия химических или физических факторов, называются индуцированными мутациями. Известно два пути мутагенеза. Для мишенного мутагенеза характерны прямые взаимодействия мутагенных факторов с ДНК, ведущие к химической модификации оснований, к разрыву фосфодиэфирных связей и т.д. Второй, немишенный путь связан с химической модификацией пула нуклеотидов в клетке, модификацией ферментов репликации ДНК, снижающих их специфичность и т.д. (см.обзор: Drake, 1969).

Весьма распространенными физическим мутагенами являются рентгеновское и ультрафиолетовое излучение. Молекулярно-генетические исследования мутаций, индуцированных ультрафиолетом.

Спонтанные происходят в природе крайне редко с частотой 1-100 на миллион экземпляров данного гена. В настоящие время очевидно, что спонтанный мутационный процесс зависит как от внутренних, так и от внешних факторов, которые называют мутационным давлением среды. Индуцированные мутации возникают при воздействии на человека мутагенами –факторами, вызывающими мутации.

Гомологические ряды в наследственной изменчивости — понятие, введенное Н. И. Вавиловым при исследовании параллелизмов в явлениях наследственной изменчивости по аналогии с гомологическими рядами органических соединений.

Закон гомологичных рядов: Генетически близкие виды и роды характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости с такой правильностью, что, зная ряд форм в пределах одного вида, можно предвидеть нахождение параллельных форм у других видов и родов.

Закономерности в полиморфизме у растений, установленные путем детального изучения изменчивости различных родов и семейств, можно условно до некоторой степени сравнить с гомологическими рядами органической химии, например с углеводородами (CH₄, C₂H₆, C₃H₈…).

Суть явления состоит в том, что при изучении наследственной изменчивости у близких групп растений были обнаружены сходные аллельные формы, которые повторялись у разных видов (например, узлы соломины злаков с антоциановой окраской или без, колосья с остью или без и т. п.). Наличие такой повторяемости давало возможность предсказывать наличие ещё не обнаруженных аллелей, важных с точки зрения селекционной работы. Поиск растений с такими аллелями проводился в экспедициях в предполагаемые центры происхождения культурных растений. Следует помнить, что в те годы искусственная индукция мутагенеза химическими веществами или воздействием ионизирующих излучений ещё не была известна, и поиск необходимых аллелей приходилось производить в природных популяциях.

При обсуждении роли различных форм изменчивости и значения наследственности почти не затрагивалась дарвиновская теория борьбы за существование и естественного отбора, т. е. была предпринята попытка обсудить вопрос об эволюционном значении мутаций, комбинативной изменчивости, корреляций и модификаций независимо от этой теории. Однако обзор эволюционного значения этих форм изменчивости вне связей с теорией отбора неизбежно неудовлетворителен. Вывод: мутации дают элементарный материал для эволюции; комбинации дают непосредственный материал для эволюции; при обсуждении эволюционной роли модифи­каций и рассмотрении значения корреляций уже вообще невоз­можно обойтись без кратких слов относительно естественного отбора. Это происходит потому, что полностью эволюционное значение форм изменчивости и наследственности можно понять только на основе и в свете теории естественного отбора.

Наследственность не объясняет стойкости видовой формы. Как различные формы изменчивости не объясняют поступательного эволюционного процесса, так и фактор наслед­ственности недостаточен для объяснения стойкости видовой фор­мы, стойких признаков конкретных организмов. Значит, кроме генетической преемственности, должна существовать какая-то другая форма преемственности. Эта филогенетическая пре­емственность основана на том, что признак становится очень стойким не потому, что с ним стойко связано неизменное наслед­ственное основание, а потому, что этот признак надолго сохраняет свое полезное значение. Ясно, что стойкость признака на протяжении длинной истории вида или группы видов определяется естественным отбором, а не предполагаемым постоянством генов.

Индуцированный мутагенез. Понятие мишени. Радиационная генетика. Виды излучений. Единицы измерения облучённых организмов. Влияние факторов на генетические эффекты радиации (температуры, кислорода, воды).