Мутации

В природе имеет место изменчивость организмов, связанная с нарушением структуры генов (ДНК) данной клетки. Приобретенные при этом,, новые свойства передаются дочерним клеткам. Такая наследственная изменчивость называется мутацией.

.Мутации - это новые стойкие наследственные изменения свойств микроорганизма (морфологические, культуральные, биохимические и др.), обусловленные необратимыми изменениями в структуре ДНК генов и хромосом и не связанные с рекомбинационным процессом. Клетки, в которых происходят мутации, называют мутантами, а различные варианты гена, проявляющиеся в результате мутаций, - его аллелями.

В отношении генетической структуры различают три класса мутантов со следующими дефектами:

1) одна пара оснований заменена другой, например, вместо
AT может быть ГЦ или наоборот;

2) включена дополнительная пара оснований в
нуклеотидную последовательность или утрачена из существующих пар;

группа оснований или даже генов может быть утрачена
(делеция), перемещена в пределах хромосомы (транспозиция),
наблюдается поворот участка ДНК на 180° (инверсия), повторение
какого-нибудь фрагмента ДНК (дупликацияДля мутаций класса 1, называемых также точечными мутациями, характерна высокая частота реверсии (восстановления), для мутаций класса 2 реверсии редки, а после мутаций класса 3 реверсии не бывает.

Бактериальные мутации делят на спонтанные и индуцированные.

Спонтанные мутации возникают в естественных условиях под влиянием внешних факторов, без вмешательства экспериментатора (при изменении температуры и рН среды, под действием ультрафиолетовых лучей, продуктов обмена и др.). Частота спонтанных мутаций в популяции у бактерий находится в пределах от 1x10⁵ (одна мутантная клетка на 100 тысяч) до 1x10¹⁰ (один мутант на 10 миллиардов клеток). Клетки, в которых возникли спонтанные мутации, называют спонтанными мутантами.

Следовательно, в любой чистой бактериальной культуре в процессе ее выращивания, хранения и пересевов происходит спонтанное образование мутантов, которые можно выделить рассевом на плотную питательную среду или с помощью селекционирующих факторов.

Индуцированные мутации появляются вследствие обработки микробной популяции искусственными мутагенными факторами (мутагенами). Это могут быть физические мутагены (ультрафиолетовые лучи, температура, радиоактивные вещества) и воздействия химическими веществами (1Ч-метил-1Ч-нитро-1Ч-нитрозогуанидин, этил- и метилметасульфонат, этиленимин, азотистый или серный иприт, нитрит, гидроксиламин и др.).

Процесс возникновения мутации под влиянием естественных и искусственных факторов называют мутагенезом, а мутантные клетки, так же как и мутации, соответственно называют спонтанными и индуцированными мутантами.

Мутации, затрагивающие только один ген, называют генными мутациями, несколько генов - хромосомными. Если мутации происходят в ДНК ядерного вещества, их называют нуклеоидными мутациями, а мутации, возникающие в ДНК цитоплазмы, называют цитоплазматическими мутациями.

Мутанты дифференцируют по морфологическим, культуральным и ферментативным свойствам.

В молочной промышленности производственно-ценные индуцированные мутанты отбирают чаще по активности кислотообразования, при этом в качестве мутагенных факторов чаще используют ультрафиолетовые лучи.

Дата добавления: 2014-01-05