מי הם מוטנטים? אלה הם אורגניזמים חיים, שב-DNA שלהם חלו שינויים מסוימים, שהפכו אותם לא כמו מקביליהם. כיצד מתרחשות מוטציות או שגיאות ב-DNA, אילו השפעות יכולות להיות להן, וכיצד הן משפיעות על הגוף בכללותו?
מהן מוטציות?
האם תהיתם פעם למה יש לכם שיער חום ועיניים כחולות, בעוד שאחיך בלונדיני וחומי עיניים? זה קשור ל-DNA, הקוד הגנטי שמגיע מההורים שלנו. לפעמים נעשות טעויות ב-DNA כשהוא משתכפל או מועתק בזמן כל חלוקת תא. כאשר זה קורה, התהליך יכול להשפיע על המראה שלנו ואפילו על ההתנהגות שלנו.
ה-DNA של אורגניזם משפיע על איך שהוא נראה ומתנהג, על הפיזיולוגיה שלו. שינוי DNA יכול לגרום למטמורפוזה בכל היבטי החיים. לעתים קרובות אנו חושבים על מוטציות כעל משהו שלילי, אבל זה לא תמיד המקרה. הטעויות או השינויים הללו ב-DNA נחוצים לאבולוציה. בלעדיהם, הפיתוח לא יכול להתרחש. בדרך כלל מוטציות אינן טובות או רעות, הן פשוט שונות.
מוטציות יוצרות כמה גרסאות שונות של אותו הדברמידע גנטי. הם נקראים אללים. ההבדלים הללו הם שהופכים כל אחד מאיתנו לייחודי, ויוצרים וריאציות בצבע השיער, צבע העור, הגובה, המבנה, ההתנהגות והיכולת שלנו להילחם במחלות.
ווריאציות שעוזרות לאורגניזם לשרוד ולהתרבות מועברות לדור הבא. ואלה שמעכבים את יכולתו של אורגניזם לשרוד ולהתרבות גורמים לנשירה של האורגניזם מהאוכלוסייה - במילים אחרות, למות. תהליך זה, הנקרא ברירה טבעית, יכול להוביל לשינויים חשובים במראה, בהתנהגות ובפיזיולוגיה תוך מספר דורות בלבד.
סוגי מוטציות
ישנם סוגים רבים של שגיאות DNA. ניתן לקבץ מוטציות לקטגוריות בהתאם למקום שבו הן מתרחשות.
- מוטציות סומטיות (נרכשות) מתרחשות בתאים שאינם רבייה. בדרך כלל הם לא מועברים לצאצאים. עם זאת, הם יכולים לשנות את חלוקת התא.
- מוטציות של Gemline מתרחשות בתאי רבייה. מוטציות אלו מועברות לצאצאים. לבקנות היא דוגמה.
- ניתן לסווג מוטציות גם לפי אורך רצפי הנוקלאוטידים שהם משפיעים. מוטציות ברמת הגן הן שינויים באורכים הקצרים של נוקלאוטידים. הם משפיעים על מאפיינים פיזיים וחשובים לאבולוציה בקנה מידה גדול. לדוגמה, חרקים הופכים עמידים לקוטל החרקים DDT לאחר חשיפה חוזרת.
- מוטציות כרומוזומליות הן שינויים באורכים הארוכים של נוקלאוטידים. יש לזההשלכות רציניות. דוגמה לכך היא תסמונת דאון, שבה יש שלושה עותקים של כרומוזום 21 במקום שניים. זה משפיע באופן משמעותי על המראה החיצוני, רמת ההתפתחות וההתנהגות של האדם.
מי הם מוטנטים?
אנשים רואים מוטציות לעתים קרובות באור שלילי. עם זאת, ללא מוטציות, לא תהיה לנו ראיית צבע עשירה ותכונות נחוצות אחרות. מוטציות הן שינויים בקוד הגנטי שלך. DNA הוא החומר הגנטי המשמש לקוד למאפיינים פיזיים מסוימים. הוא מורכב מארבע מולקולות שונות הנקראות בסיסים. הבסיסים הללו מיוצגים על ידי האותיות A, T, C ו-G. הקוד הגנטי האנושי המלא מכיל מיליארדי בסיסים! כאשר רצפי הבסיס הללו משתנים, זה נקרא מוטציה.
מוטציות מסוימות עלולות לגרום למצבים מזיקים כמו תסמונת דאון או תסמונת קלינפלטר. עם זאת, מוטציות רבות הן שפירות, וחלקן אינן חשובות כי הן קיימות באזורי DNA שאינם בשימוש פעיל. לדוגמה, עיניים כחולות נובעות משינוי בחלבון האחראי לפיגמנטציה של העיניים. זוהי דוגמה אחת למוטציה שפירה.
לפעמים, לעומת זאת, תתרחש מוטציה שנותנת יתרון לפרט ולמעשה מועילה. מי הם המוטנטים (ראה תמונה בכתבה)? במובן מסוים, כל אלה הם אורגניזמים חיים.
דוגמה למוטציה מועילה
ניתן למצוא מוטציות מועילות בטבע. למשל, ראיית הצבע שלנו. בְּלבני אדם יש ראייה טריכרומטית, כלומר אנו יכולים לראות שלושה צבעים: אדום, ירוק וכחול. לבעלי חיים רבים יש ראייה דיכרומטית או מונוכרומטית ואינם מסוגלים לתפוס את כל הצבעים. היכולת הזו לראות גוונים מרובים היא כנראה תוצאה של מוטציה מועילה שהתרחשה ב-DNA שלנו לפני מיליוני שנים.
כשאתה חושב על מוטנט, אתה חושב על סרטי מדע בדיוני שבהם יצורים שעברו מוטציה הופכים לחזקים ורעים ואז מנסים להרוס את העולם? מהן בעצם מוטציות? אלו הם שינויים ברצף ה-DNA של תא. כאשר מתרחשת מוטציה ברצף המקודד של גן, החלבון שנוצר משתנה.
נקודת מבט ביולוגית
מיהו מוטנט בביולוגיה? עבור המדע הזה, כמו גם עבור הגנטיקה, מוטנט הוא אורגניזם או תופעה גנטית חדשה הנובעת ממוטציה, שהיא שינוי ברצף ה-DNA של הגן או הכרומוזום של האורגניזם. ההתרחשות הטבעית של מוטציות גנטיות היא חלק בלתי נפרד מהתהליך האבולוציוני. חקר המוטנטים הוא חלק הכרחי בביולוגיה.
אין לבלבל מוטנטים עם אורגניזמים שנולדו עם מוגבלות התפתחותית הנגרמת על ידי טעויות בתהליך המורפוגנזה. עם אנומליה של התפתחות, ה-DNA של האורגניזם נשאר ללא שינוי, מכיוון שלא ניתן להעביר את הכישלון לצאצאים. תאומים סיאמיים הם תוצאה של חריגות התפתחותיות. זו לא מוטציה. כימיקלים הגורמים להפרעות התפתחותיות נקראים טרטוגנים. גם הםיכולים לגרום למוטציות, אך השפעתן על ההתפתחות אינה קשורה ישירות לתהליך. כימיקלים הגורמים למוטציות נקראים מוטגנים.
