Mutacijski proces evolucije je eden najpomembnejših členov v razvoju. V večini primerov na začetku negativno vpliva na fenotip posameznikov. Ker pa so spremenjeni aleli recesivni, so praviloma prisotni v genskih bazenih v heterozigotnih genotipih za ustrezen lokus. Razmislite še o vlogi procesa mutacije v evoluciji.
Splošne informacije
Proces mutacije je dedna nenadna sprememba, ki jo izzove ostra funkcionalna in strukturna preobrazba genskega materiala. Slednji je organiziran v hierarhijo različnih elementov, od molekularnih mest v genu do kromosomov in genomov. Proces mutacije je dejavnik pritiska na populacijo. Posledično se pogostost enega alela spremeni glede na drugega.
najboljši učinek
Zaradi prisotnosti mutantnih alelov v genskem bazenu v heterozigotnem genotipu je izključen neposreden negativni vpliv na fenotipsko izražanje lastnosti, ki jo nadzoruje ta gen.
Zaradi hibridne moči (heteroze), velikomutacije v heterozigotnem stanju pogosto prispevajo k povečanju sposobnosti preživetja organizma.
Z ohranjanjem alelov, ki nimajo prilagodljive vrednosti v sedanjem okolju obstoja, vendar so jo sposobni pridobiti bodisi v prihodnosti bodisi pri razvoju drugih ekoloških niš, se oblikuje rezerva variabilnosti.
Pomen procesa mutacije
Pomen je posledica dejstva, da ob nenehnem pojavljanju spontanih sprememb in njihovih kombinacij pri križanju nastajajo nove kombinacije genov in transformacij. To pa neizogibno vodi do dednih prilagoditev v populaciji. Vloga procesa mutacije je povečati genetsko heterogenost. Hkrati pa brez sodelovanja drugih dejavnikov ne more usmerjati transformacije naravne populacije.
Mutacijski proces je vir elementarnega materiala, rezerva variabilnosti. Pojav transformacij ima statistični in verjetnostni značaj. Evolucijski pomen procesa je v ohranjanju visoke heterogenosti naravnih populacij, ki sodelujejo pri nastajanju različnih alelov in nastanku novih genov. Proces mutacije ustvari celotno paleto variabilnosti v določenem genskem bazenu. S svojim stalnim tokom ima neusmerjen in naključen značaj.
posebnosti
Proces mutacije poteka skozi ves obstoj vsega življenja. Nekatere transformacije se lahko ponavljajo v različnih organizmih. Genski bazeni so pod stalnim vplivommutacijski proces. To kompenzira veliko verjetnost izgube ene same spremembe v več generacijah. Kljub dejstvu, da proces mutacije izvaja sorazmerno majhen pritisk na en sam gen, se pri velikem številu genov genska struktura bistveno spremeni.
Mehanizem in rezultat
Zaradi neprekinjenega križanja se pojavijo številne kombinacije alelov. Genetska kombinatorika večkrat preučuje pomen mutacij. Prodrejo v nove genome, se pojavljajo v različnih genotipskih okoljih. Potencialno število takšnih kombinacij genskega materiala znotraj katere koli populacije je ogromno. Vendar je realiziran le nepomemben del teoretično verjetnega števila možnosti. Realiziran delež kombinacij določa unikatnost skoraj vsakega posameznika. Ta dejavnik je izjemno pomemben za izvajanje naravne selekcije.
Lastnosti manifestacije
Mutacije so elementarna stvar evolucije. Obstaja več vrst: genomski, kromosomski, genski. Med značilnostmi manifestacije mutacij je treba izpostaviti njihovo ekspresivnost. Odraža stopnjo njihove fenotipske ekspresije. Poleg tega je za mutacije značilna penetracija. Predstavlja pogostost fenotipskih manifestacij v posameznem alelu določenega gena v populaciji, ne glede na ekspresivnost.
Gene mutacije
Predstavljajo transformacijo nukleotidnega zaporedja. Proces mutacije v tem primeru spremeni naravo delovanja gena. Običajno pride do molekularne transformacije, ki povzroči fenotipski učinek. Recimo, da je v določenem genu na določeni točki kode CTT, ki kodira glutaminsko kislino. Pri zamenjavi samo enega nukleotida se lahko spremeni v kodon GTT. Sodeloval bo pri sintezi ne glutaminske kisline, ampak glutamina. Prvotne in mutantne beljakovinske molekule se razlikujejo, kar bo verjetno vodilo do sekundarnih razlik fenotipske narave. Natančna replikacija novega alela bo potekala, dokler ne pride do nove spremembe. Z gensko mutacijo tako nastane serija ali par homolognih elementov. Lahko pa sklepate tudi nasprotno. Prisotnost alelne variabilnosti za določen gen pomeni, da je bil v določenem času mutiran.
dodatno
Heterozigotno stanje, diploidni genotip, "tiha DNK" - vse to so pasti za mutacije. Z degeneracijo genetske kode redkost pojava transformacij govori o reparaciji. V obstoječih živih organizmih bi se morali z določeno pogostostjo pojavljati mutacijski procesi. To bi moralo zadostovati, da povzroči spremembe, s katerimi bi prebivalstvo dvignilo na novo raven. Mutacije najdemo v različnih koncentracijah. Nekateri od njih bi morali sodelovati v zgodovinskem procesu razvoja živih organizmov in prispevati k nastanku novih taksonov. Mutacije se praviloma pojavljajo brez prehodov, diskretno inkrčevito. Ko pride do spremembe, je stabilna. Prenese se na potomce. Mutacije se ne pojavljajo usmerjeno. Ista sprememba se lahko ponavlja znova in znova.
Prilagodljiva vrednost
Večina novih mutantov ima bistveno nižjo sposobnost preživetja kot divji/normalni tip. Hkrati je izražena v različnih stopnjah: od subvitalnega, komaj opaznega do polsmrtonosnega in smrtonosnega stanja. Pri analizi sposobnosti preživetja mutantov Drosophila, ki so se pojavili s spremembami na X kromosomu, je bila pri 90 % posameznikov nižja kot pri normalnih. 10 % jih je imelo supervitalno stanje – povečano vitalnost. Na splošno je prilagodljiva vrednost nastajajočih mutantov praviloma znižana. Zanj je značilna funkcionalna uporabnost morfoloških značilnosti in plodnost, fiziološka vitalnost.
