Het mutatieproces van evolutie is een van de belangrijkste schakels in ontwikkeling. In de meeste gevallen heeft het aanvankelijk een nadelig effect op het fenotype van individuen. Omdat ze recessief zijn, zijn gewijzigde allelen in de regel aanwezig in genenpools in heterozygote genotypen voor de overeenkomstige locus. Overweeg verder de rol van het mutatieproces in evolutie.
Algemene informatie
Mutatieproces is een erfelijke plotselinge verandering veroorzaakt door een scherpe functionele en structurele transformatie van het genetische materiaal. De laatste is georganiseerd in een hiërarchie van verschillende elementen, van moleculaire plaatsen die aanwezig zijn in een gen tot chromosomen en genomen. Het mutatieproces is een factor die de bevolking onder druk zet. Als gevolg hiervan verandert de frequentie van het ene allel ten opzichte van het andere.
Beste effect
Vanwege de aanwezigheid van mutante allelen in de genenpool in het heterozygote genotype, is een directe negatieve invloed op de fenotypische expressie van de eigenschap die door dit gen wordt gecontroleerd, uitgesloten.
Vanwege hybride kracht (heterosis), veelmutaties in de heterozygote toestand dragen vaak bij aan een verhoging van de levensvatbaarheid van het organisme.
Door het behoud van allelen die geen adaptieve waarde hebben in de huidige omgeving van het bestaan, maar deze wel kunnen verwerven in de toekomst of bij het ontwikkelen van andere ecologische niches, wordt een reserve van variabiliteit gevormd.
De betekenis van het mutatieproces
Het belang is te wijten aan het feit dat met het constante optreden van spontane veranderingen en hun combinaties, nieuwe combinaties van genen en transformaties ontstaan bij het kruisen. Dit leidt op zijn beurt onvermijdelijk tot erfelijke aanpassingen in de bevolking. De rol van het mutatieproces is om de genetische heterogeniteit te vergroten. Tegelijkertijd is het, zonder de deelname van andere factoren, niet in staat om de transformatie van de natuurlijke populatie te sturen.
Mutatieproces is een bron van elementair materiaal, een reserve van variabiliteit. Het optreden van transformaties heeft een statistisch en probabilistisch karakter. De evolutionaire betekenis van het proces ligt in het handhaven van de hoge heterogeniteit van natuurlijke populaties, het deelnemen aan de vorming van verschillende allelen en de opkomst van nieuwe genen. Het mutatieproces creëert een volledig scala aan variabiliteit in een bepaalde genenpool. Met zijn constante stroom heeft het een ongericht en willekeurig karakter.
Specificaties
Het mutatieproces vindt plaats gedurende het hele bestaan van al het leven. Sommige transformaties kunnen herhaaldelijk voorkomen in verschillende organismen. Genenpools staan constant onder invloedmutatie proces. Dit compenseert de grote kans op verlies van een enkele verandering in een aantal generaties. Ondanks het feit dat het mutatieproces relatief weinig druk uitoefent op een enkel gen, met een groot aantal ervan, ondergaat de genetische structuur significante veranderingen.
Mechanisme en resultaat
Als resultaat van continue kruisen verschijnen er veel combinaties van allelen. Genetische combinatoriek onderzoekt herhaaldelijk de betekenis van mutaties. Ze dringen door in nieuwe genomen, verschijnen in verschillende genotypische omgevingen. Het potentiële aantal van dergelijke combinaties van genetisch materiaal binnen een populatie is enorm. Van het theoretisch waarschijnlijke aantal opties wordt echter slechts een onbeduidend deel gerealiseerd. De gerealiseerde verhouding van combinaties bepa alt de uniciteit van bijna elk individu. Deze factor is uiterst belangrijk voor de implementatie van natuurlijke selectie.
Kenmerken van manifestatie
Mutaties zijn de elementaire dingen van evolutie. Er zijn verschillende soorten: genomisch, chromosomaal, gen. Onder de kenmerken van de manifestatie van mutaties, moet men hun expressiviteit benadrukken. Het weerspiegelt de mate van hun fenotypische expressie. Bovendien worden mutaties gekenmerkt door penetrantie. Het vertegenwoordigt de frequentie van fenotypische manifestaties in een enkel allel van een bepaald gen in een populatie, ongeacht de expressiviteit.
Genmutaties
Ze vertegenwoordigen een transformatie van de nucleotidesequentie. Het mutatieproces verandert in dit geval de aard van de werking van het gen. Meestal is er een moleculaire transformatie die een fenotypisch effect veroorzaakt. Stel dat er in een bepaald gen, op een bepaald punt in de codes, een CTT zit die voor glutaminezuur codeert. Wanneer slechts één nucleotide wordt vervangen, kan het veranderen in een GTT-codon. Hij zal deelnemen aan de synthese van niet glutaminezuur, maar glutamine. De oorspronkelijke en gemuteerde eiwitmoleculen zijn verschillend, en dit zal waarschijnlijk leiden tot secundaire verschillen van fenotypische aard. Exacte replicatie van het nieuwe allel zal plaatsvinden totdat een nieuwe verandering optreedt. Bij een genmutatie ontstaat dus een reeks of paar homologe elementen. Je kunt ook de tegenovergestelde conclusie trekken. De aanwezigheid van allelische variabiliteit voor een bepaald gen betekent dat het op een bepaald moment is gemuteerd.
Extra
Heterozygote staat, diploïde genotype, "stil DNA" - dit zijn allemaal valstrikken voor mutaties. Met de degeneratie van de genetische code, spreekt de zeldzaamheid van het optreden van transformaties van herstel. Mutatieprocessen zouden in bestaande levende organismen met een bepaalde frequentie moeten plaatsvinden. Het zou voldoende moeten zijn om veranderingen teweeg te brengen waardoor populaties op een nieuw niveau worden gebracht. Mutaties worden gevonden bij verschillende concentraties. Sommigen van hen zouden moeten deelnemen aan het historische ontwikkelingsproces van levende organismen en bijdragen aan de vorming van nieuwe taxa. Mutaties verschijnen in de regel zonder overgangen, discreet enkrampachtig. Zodra een verandering optreedt, is deze stabiel. Het wordt doorgegeven aan het nageslacht. Mutaties gebeuren niet op een gerichte manier. Dezelfde verandering kan steeds opnieuw worden herhaald.
Adaptieve waarde
De meeste nieuwe mutanten hebben een aanzienlijk lagere levensvatbaarheid dan het wild/normale type. Tegelijkertijd komt het in verschillende mate tot uiting: van een subvitale, nauwelijks waarneembare tot een semi-dodelijke en dodelijke toestand. Bij de analyse van de levensvatbaarheid van Drosophila-mutanten die verschenen met veranderingen in het X-chromosoom, was deze bij 90% van de individuen lager dan bij normale. 10% had een supervitale toestand - verhoogde vitaliteit. Over het algemeen wordt de adaptieve waarde van de opkomende mutanten in de regel verlaagd. Het wordt gekenmerkt door het functionele nut van morfologische kenmerken en vruchtbaarheid, fysiologische vitaliteit.
