תהליך מוטציוני כגורם אבולוציה

תוכן עניינים:

תהליך מוטציוני כגורם אבולוציה
תהליך מוטציוני כגורם אבולוציה
Anonim

תהליך המוטציוני של האבולוציה הוא אחד הקישורים החשובים ביותר בפיתוח. ברוב המקרים, בתחילה יש לה השפעה שלילית על הפנוטיפ של אנשים. עם זאת, בהיותם רצסיביים, אללים משתנים קיימים, ככלל, במאגרי גנים בגנוטיפים הטרוזיגוטיים עבור הלוקוס המקביל. שקול עוד את התפקיד של תהליך המוטציה באבולוציה.

תהליך מוטציה
תהליך מוטציה

מידע כללי

תהליך המוטציה הוא שינוי פתאומי תורשתי הנגרם על ידי טרנספורמציה תפקודית ומבנית חדה של החומר הגנטי. האחרון מאורגן בהיררכיה של אלמנטים שונים, מאתרים מולקולריים הנמצאים בתוך גן ועד לכרומוזומים וגנומים. תהליך המוטציה הוא גורם לחץ על האוכלוסייה. כתוצאה מכך, התדירות של אלל אחד משתנה ביחס לאחר.

האפקט הטוב ביותר

בשל נוכחותם של אללים מוטנטים במאגר הגנים בגנוטיפ ההטרוזיגוטי, נשללת השפעה שלילית ישירה על הביטוי הפנוטיפי של התכונה הנשלטת על ידי גן זה.

בשל כוח היברידי (הטרוזה), רביםמוטציות במצב ההטרוזיגוטי תורמות לרוב לעלייה בכדאיות האורגניזם.

באמצעות שימור אללים שאין להם ערך הסתגלותי בסביבת הקיום הנוכחית, אך מסוגלים לרכוש אותו בעתיד או בעת פיתוח נישות אקולוגיות אחרות, נוצרת מאגר של שונות.

תהליך מוטציה של אבולוציה
תהליך מוטציה של אבולוציה

משמעות תהליך המוטציה

החשיבות נובעת מהעובדה שעם התרחשותם המתמדת של שינויים ספונטניים ושילוביהם, נוצרים שילובים חדשים של גנים וטרנספורמציות בעת ההצלבה. זה, בתורו, מוביל בהכרח להתאמות תורשתיות באוכלוסייה. תפקידו של תהליך המוטציה הוא להגביר את ההטרוגניות הגנטית. יחד עם זאת, ללא שיתוף של גורמים אחרים, היא אינה מסוגלת לכוון את השינוי של האוכלוסייה הטבעית.

תהליך מוטציוני הוא מקור לחומר יסודי, מאגר של שונות. להופעה של טרנספורמציות יש אופי סטטיסטי והסתברותי. המשמעות האבולוציונית של התהליך טמונה בשמירה על ההטרוגניות הגבוהה של אוכלוסיות טבעיות, בהשתתפות ביצירת אללים שונים ובהופעת גנים חדשים. תהליך המוטציה יוצר מגוון שלם של שונות במאגר גנים מסוים. עם הזרימה הקבועה שלו, יש לו אופי לא מכוון ואקראי.

Specifics

תהליך המוטציה מתרחש לאורך כל הקיום של כל החיים. טרנספורמציות מסוימות יכולות להתרחש שוב ושוב באורגניזמים שונים. בריכות גנים נמצאות תחת השפעה מתמדתתהליך מוטציה. זה מפצה על ההסתברות הגבוהה לאובדן של שינוי בודד במספר דורות. למרות העובדה שתהליך המוטציה מפעיל לחץ קטן יחסית על גן בודד, עם מספר גדול מהם, המבנה הגנטי עובר שינויים משמעותיים.

תפקיד תהליך המוטציה
תפקיד תהליך המוטציה

מנגנון ותוצאה

כתוצאה מהצלבים מתמשכים, מופיעים שילובים רבים של אללים. קומבינטוריקה גנטית בוחנת שוב ושוב את המשמעות של מוטציות. הם חודרים לתוך גנומים חדשים, מופיעים בסביבות גנוטיפיות שונות. המספר הפוטנציאלי של שילובים כאלה של חומר גנטי בתוך כל אוכלוסייה הוא עצום. עם זאת, רק חלק לא משמעותי ממספר האפשרויות הסביר תיאורטית מתממש. השיעור הממומש של שילובים קובע את הייחודיות של כמעט כל אדם. גורם זה חשוב ביותר ליישום הברירה הטבעית.

תכונות של ביטוי

מוטציות הן החומר היסודי של האבולוציה. ישנם מספר סוגים: גנומי, כרומוזומלי, גן. בין המאפיינים של הביטוי של מוטציות, יש להדגיש את הביטוי שלהם. זה משקף את מידת הביטוי הפנוטיפי שלהם. בנוסף, מוטציות מאופיינות בחדירה. הוא מייצג את התדירות של ביטויים פנוטיפיים באלל בודד של גן מסוים באוכלוסייה, ללא קשר ליכולת הביטוי.

המשמעות של תהליך המוטציה
המשמעות של תהליך המוטציה

מוטציות גנים

הם מייצגים טרנספורמציה של רצף הנוקלאוטידים.תהליך המוטציה במקרה זה משנה את אופי הפעולה של הגן. בדרך כלל יש טרנספורמציה מולקולרית שגורמת להשפעה פנוטיפית. נניח שבגן מסוים, בנקודה מסוימת בקודים, יש CTT המקודד לחומצה גלוטמית. כאשר מחליפים נוקלאוטיד אחד בלבד, הוא יכול להפוך לקודון GTT. הוא ישתתף בסינתזה של לא חומצה גלוטמית, אלא גלוטמין. מולקולות החלבון המקוריות והמוטנטיות שונות, וסביר להניח שהדבר יוביל להבדלים משניים בעלי אופי פנוטיפי. שכפול מדויק של האלל החדש יתרחש עד שיתרחש שינוי חדש. עם מוטציה גנטית נוצרת אפוא סדרה או זוג של יסודות הומולוגיים. אתה יכול גם להסיק את המסקנה ההפוכה. הנוכחות של שונות אללית עבור גן מסוים פירושה שהוא עבר מוטציה בזמן מסוים.

תפקידו של תהליך המוטציה באבולוציה
תפקידו של תהליך המוטציה באבולוציה

Extra

מצב הטרוזיגוטי, גנוטיפ דיפלואידי, "DNA שקט" - כל אלה הם מלכודות למוטציות. עם ניוון הקוד הגנטי, נדירות התרחשותן של טרנספורמציות מדברת על תיקון. תהליכי מוטציה צריכים להתרחש באורגניזמים חיים קיימים בתדירות מסוימת. זה אמור להספיק לגרום לשינויים שבאמצעותם אוכלוסיות יובאו לרמה חדשה. מוטציות נמצאות בריכוזים שונים. חלקם צריכים להשתתף בתהליך ההיסטורי של התפתחות של אורגניזמים חיים, לתרום להיווצרות טקסות חדשות. מוטציות, ככלל, מופיעות ללא מעברים, באופן דיסקרטי ובצורה עוויתית. ברגע שמתרחש שינוי, הוא יציב. זה מועבר לצאצאים. מוטציות אינן מתרחשות בצורה מכוונת. ניתן לחזור על אותו שינוי שוב ושוב.

מקור תהליך המוטציה
מקור תהליך המוטציה

ערך אדפטיבי

לרוב המוטנטים החדשים יש כדאיות נמוכה משמעותית מהסוג הבר/נורמלי. יחד עם זאת, הוא מתבטא בדרגות שונות: ממצב תת-ויטלי, בקושי מורגש עד למצב חצי קטלני וקטלני. בניתוח הכדאיות של מוטציות תסיסנית שהופיעו עם שינויים בכרומוזום X, ב-90% מהפרטים היא הייתה נמוכה יותר מאשר בנורמליות. ל-10% היה מצב סופרוויטלי - חיוניות מוגברת. ככלל, הערך ההסתגלותי של המוטנטים המתעוררים מופחת, ככלל. הוא מאופיין בשימושיות הפונקציונלית של תכונות מורפולוגיות ופוריות, חיוניות פיזיולוגית.

מוּמלָץ: