O processo mutacional da evolução é um dos elos mais importantes no desenvolvimento. Na maioria dos casos, inicialmente tem um efeito adverso no fenótipo dos indivíduos. No entanto, sendo recessivos, alelos alterados estão presentes, via de regra, em pools gênicos em genótipos heterozigotos para o locus correspondente. Considere ainda o papel do processo de mutação na evolução.
Informações gerais
O processo de mutação é uma mudança hereditária repentina provocada por uma acentuada transformação funcional e estrutural do material genético. Este último é organizado em uma hierarquia de vários elementos, desde sítios moleculares presentes em um gene até cromossomos e genomas. O processo de mutação é um fator de pressão sobre a população. Como resultado, a frequência de um alelo muda em relação a outro.
Melhor efeito
Devido à presença de alelos mutantes no pool gênico no genótipo heterozigoto, exclui-se um impacto negativo direto na expressão fenotípica da característica controlada por este gene.
Devido à potência híbrida (heterose), muitosmutações no estado heterozigoto muitas vezes contribuem para um aumento na viabilidade do organismo.
Através da preservação de alelos que não têm valor adaptativo no ambiente atual de existência, mas podem adquiri-lo no futuro ou ao desenvolver outros nichos ecológicos, forma-se uma reserva de variabilidade.
O significado do processo de mutação
A importância se deve ao fato de que com a constante ocorrência de mudanças espontâneas e suas combinações, novas combinações de genes e transformações surgem ao cruzar. Isso, por sua vez, inevitavelmente leva a ajustes hereditários na população. O papel do processo de mutação é aumentar a heterogeneidade genética. Ao mesmo tempo, sem a participação de outros fatores, não é capaz de direcionar a transformação da população natural.
O processo mutacional é uma fonte de material elementar, uma reserva de variabilidade. O aparecimento de transformações tem um caráter estatístico e probabilístico. O significado evolutivo do processo está na manutenção da alta heterogeneidade das populações naturais, participando da formação de vários alelos e do surgimento de novos genes. O processo de mutação cria uma gama completa de variabilidade em um pool genético específico. Com seu fluxo constante, possui um caráter não direcionado e aleatório.
Especificidades
O processo de mutação ocorre ao longo da existência de toda a vida. Algumas transformações podem ocorrer repetidamente em diferentes organismos. Os pools de genes estão sob constante influênciaprocesso de mutação. Isso compensa a alta probabilidade de perda de uma única alteração em várias gerações. Apesar do processo de mutação exercer relativamente pouca pressão sobre um único gene, com um grande número deles, a estrutura genética sofre mudanças significativas.
Mecanismo e resultado
Como resultado de cruzamentos contínuos, muitas combinações de alelos aparecem. A combinatória genética examina repetidamente o significado das mutações. Eles penetram em novos genomas, aparecem em diferentes ambientes genotípicos. O número potencial de tais combinações de material genético dentro de qualquer população é enorme. No entanto, apenas uma parte insignificante do número teoricamente provável de opções é realizada. A proporção realizada de combinações determina a singularidade de quase todos os indivíduos. Este fator é extremamente importante para a implementação da seleção natural.
Características de manifestação
Mutações são o material elementar da evolução. Existem vários tipos: genômico, cromossômico, gene. Entre as características da manifestação de mutações, deve-se destacar sua expressividade. Reflete o grau de sua expressão fenotípica. Além disso, as mutações são caracterizadas pela penetrância. Representa a frequência de manifestações fenotípicas em um único alelo de um determinado gene em uma população, independentemente da expressividade.
Mutações genéticas
Eles representam uma transformação da sequência de nucleotídeos. O processo de mutação neste caso muda a natureza da ação do gene. Geralmente há uma transformação molecular que causa um efeito fenotípico. Suponha que em um determinado gene, em um determinado ponto dos códigos, exista um CTT que codifica o ácido glutâmico. Ao substituir apenas um nucleotídeo, ele pode se transformar em um códon GTT. Ele participará da síntese não de ácido glutâmico, mas de glutamina. As moléculas de proteína original e mutante são diferentes, e isso provavelmente leva a diferenças secundárias de natureza fenotípica. A replicação exata do novo alelo ocorrerá até que ocorra uma nova alteração. Com uma mutação genética, surge assim uma série ou par de elementos homólogos. Você também pode tirar a conclusão oposta. A presença de variabilidade alélica para um gene específico significa que ele sofreu mutação em um determinado momento.
Extra
Estado heterozigoto, genótipo diplóide, "DNA silencioso" - tudo isso são armadilhas para mutações. Com a degeneração do código genético, a raridade da ocorrência de transformações fala de reparação. Os processos de mutação devem ocorrer em organismos vivos existentes com certa frequência. Deveria ser suficiente para causar mudanças pelas quais as populações seriam levadas a um novo nível. As mutações são encontradas em várias concentrações. Alguns deles devem participar do processo histórico de desenvolvimento dos organismos vivos, contribuindo para a formação de novos táxons. As mutações, via de regra, aparecem sem transições, discretas eespasmódico. Uma vez que uma mudança ocorre, ela é estável. É passado para os descendentes. As mutações não ocorrem de forma direcionada. A mesma mudança pode ser repetida várias vezes.
Valor Adaptativo
A maioria dos novos mutantes tem viabilidade significativamente menor do que o tipo selvagem/normal. Ao mesmo tempo, é expresso em vários graus: de um estado subvital, quase imperceptível, a um estado semi-letal e letal. Na análise da viabilidade de mutantes de Drosophila que apareceram com alterações no cromossomo X, em 90% dos indivíduos foi menor do que nos normais. 10% tiveram um estado supervital - aumento da vitalidade. Em geral, o valor adaptativo dos mutantes emergentes é, via de regra, reduzido. Caracteriza-se pela utilidade funcional das características morfológicas e de fertilidade, vitalidade fisiológica.
