возникновение мутаций фото

По аналогии со многими другими химическими реакциями, необходимыми организму для поддержания своей жизнедеятельности, копирование ДНК не может идти самопроизвольно. Его обеспечивает целый ряд ферментов, важнейшим из которых является ДНК-полимераза. Именно за счет активности данного фермента происходит подбор необходимых комплементарных нуклеотидов и их соединение в цепочку по матричному принципу.

В любом, даже очень точно отлаженном процессе неизбежно возникают хотя бы единичные ошибки. Это правило выполняется и в случае копирования ДНК. Действительно, осуществляя подбор комплементарных нуклеотидов, ДНК-полимераза время от времени ошибается с частотой приблизительно десять в десятой степени.

В столь важном процессе, как копирование генетической информации, даже такая частота ошибок чрезвычайно опасна, поэтому существуют специальные молекулярные механизмы, обеспечивающие выявление и исправление возникающих ошибок. Однако и здесь абсолютная точность недостижима. В результате некоторые ошибки ДНК-полимеразы все же остаются необнаруженными и неисправленными. Их частота составляет примерно десять в десятой степени.

ДНК, в которой сохранилась неисправленная ошибка, тоже способна участвовать в процессе копирования. При этом возникшие копии оказываются неодинаковыми. Первая, синтезированная на основе «правильной» цепочки, полностью идентична исходной молекуле ДНК, а вторая, полученная на основе цепочки с ошибкой, несет соответствующее изменение нуклеотидной последовательности. Но теперь изменение затрагивает уже не одну, а обе комплементарные цепочки в молекуле ДНК, и потому должно сохраняться при дальнейшем копировании. Подобные изменения принято называть мутациями.

Некоторые мутации относительно безвредны для организма, поскольку возникают не в генах, а в участках между ними. Но другие мутации приводят к весьма ощутимым последствиям. В частности, если мутация возникнет в промоторе и повредит «посадочную площадку» для РНК-полимеразы, транскрипция.

Представим, что в электрической схеме телевизора случайным образом изменили несколько контактов. Безусловно, существует определенная вероятность того, что новая схема окажется лучше по сравнению с исходной. Однако такая вероятность крайне мала. Скорее всего, измененная схема телевизора будет работать немного хуже, нежели исходная, а возможно, и вовсе окажется испорченной.

И уж тем более трудно представить, чтобы это изменение привело к возникновению какой-либо новой функции, например, превратило телевизор в стиральную машину. Эта логика полностью применима и в отношении мутаций. Если в каком-то из генов возникает мутация, существенно влияющая на функцию кодируемого белка, данный белок обычно оказывается дефектным, в результате неизбежно возникающих разнообразных мутаций один и тот же ген может встречаться в разных вариантах, имеющих определенные различия в нуклеотидной последовательности. Такие варианты гена называют аллелями.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *