Ejen mutagenik Apa, bagaimana mereka bertindak, jenis, contoh

The Ejen mutagenik, Juga dipanggil mutans, mereka adalah molekul yang berbeza sifat yang menyebabkan perubahan di pangkalan yang merupakan sebahagian daripada rantai DNA. Dengan cara ini, kehadiran ejen -ejen ini menguatkan kadar mutasi dalam bahan genetik. Mereka diklasifikasikan sebagai mutagen fizikal, kimia dan biologi.

Mutagenesis adalah peristiwa di mana -mana dalam entiti biologi, dan tidak semestinya diterjemahkan ke dalam perubahan negatif. Malah, ia adalah sumber variasi yang membolehkan perubahan evolusi.

Umumnya, mutasi mempengaruhi fungsi gen dan ini boleh kehilangan atau mengubah fungsinya. Sebagai perubahan dalam urutan DNA, ia mempengaruhi semua salinan protein, mutasi tertentu boleh menjadi sangat toksik kepada sel atau untuk organisma secara umum.

Jenis ejen mutagenik

Ejen yang menyebabkan mutasi dalam bahan genetik sangat pelbagai. Pertama, kita akan meneroka klasifikasi mutagens dan memberikan contoh setiap jenis, maka kita akan menerangkan cara yang berbeza di mana mutagen dapat menghasilkan perubahan dalam molekul DNA.

Mutagenos kimia

Mutagenos sifat kimia termasuk jenis bahan kimia berikut: acridin, nitrosamine, epoxies, antara lain. Terdapat subclassification untuk ejen -ejen ini dalam:

Pangkalan analog

Molekul yang mempunyai persamaan struktur dengan pangkalan nitrogen mempunyai keupayaan untuk mendorong mutasi; Antara yang paling biasa ialah l 5-bromouracil dan 2-aminopurin.

Ejen yang bertindak balas dengan bahan genetik

Asid nitrous, hidrokslamine dan satu siri ejen yang disewa bertindak balas secara langsung di pangkalan yang membentuk DNA dan boleh berubah dari purine ke pyrimidine dan sebaliknya.

Ejen interca

Terdapat beberapa molekul seperti acridin, etidium bromida (digunakan secara meluas dalam makmal biologi molekul) dan Proflavin, yang mempunyai struktur molekul rata dan menguruskan untuk memasuki helai DNA.

Reaksi oksidatif

Metabolisme sel biasa mempunyai produk sekunder satu siri spesies oksigen reaktif yang merosakkan struktur sel dan juga bahan genetik.

Mutan fizikal

Jenis ejen mutagenik kedua adalah fizikal. Dalam kategori ini kita dapati pelbagai jenis radiasi yang mempengaruhi DNA.

Mutagens biologi

Akhirnya, kita mempunyai mutan biologi. Mereka adalah organisma yang dapat mendorong mutasi (termasuk anomali pada kromosom) dalam virus dan mikroorganisma lain.

Jenis mutasi agen mutagenik

Kehadiran agen mutagenik menyebabkan perubahan dalam pangkalan DNA. Sekiranya hasilnya melibatkan perubahan asas politik atau pirimidin untuk salah satu sifat kimia yang sama, kita bercakap mengenai peralihan.

Sebaliknya, jika perubahan berlaku di antara pangkalan pelbagai jenis (purine oleh pyrimidine atau sebaliknya) kita memanggil proses transversion. Peralihan boleh berlaku dengan peristiwa berikut:

Asas tautomerisasi

Dalam kimia, istilah isomer digunakan untuk menggambarkan harta molekul dengan formula molekul yang sama untuk membentangkan struktur kimia yang berbeza. Tautomeres adalah isomer yang hanya berbeza dari pasangan mereka dalam kedudukan kumpulan berfungsi, dan antara kedua -dua bentuk ada baki kimia.

Jenis tautomeía adalah keto-enol, di mana penghijrahan hidrogen berlaku dan ia bergantian antara kedua-dua bentuk. Terdapat juga perubahan antara imino ke amino. Terima kasih kepada komposisi kimianya, pangkalan DNA mengalami fenomena ini.

Sebagai contoh, biasanya adenine dijumpai sebagai amino dan kelihatan normal - dengan Timina. Walau bagaimanapun, apabila ia terletak di isomer imino (sangat luar biasa) ia kelihatan dengan asas yang salah: sitosin.

Penggabungan pangkalan analog

Penggabungan molekul yang menyerupai pangkalan boleh menghalang corak mengawan asas. Sebagai contoh, penggabungan 5-Bromouracil (bukan Timina) berkelakuan sebagai sitosin dan membawa penggantian pasangan AT dengan pasangan CG.

Tindakan langsung di pangkalan

Tindakan langsung mutagen tertentu boleh menjejaskan pangkalan DNA secara langsung. Sebagai contoh, asid nitrous bertukar adenin menjadi molekul yang sama, hipoksantin, dengan tindak balas disaminasi oksidatif. Molekul baru ini kelihatan dengan sitosin (dan bukan dengan Timina, seperti yang biasanya dilakukan oleh adenine).

Perubahan juga boleh berlaku pada sitosin, dan sebagai produk kesakitan, uracil diperolehi. Penggantian asas tunggal dalam DNA mempunyai akibat langsung terhadap proses transkripsi dan terjemahan dari urutan peptida.

Codon penamatan mungkin muncul terlebih dahulu, dan terjemahan berhenti lebih awal, mempengaruhi protein.

Penambahan atau penghapusan pangkalan

Beberapa mutagen seperti agen interkalasi (acridine, antara lain) dan radiasi ultraviolet mempunyai keupayaan untuk mengubah suai rantai nukleotida.

Dengan ejen interkalasi

Seperti yang telah kami sebutkan, agen intercaping adalah molekul rata, dan mempunyai keupayaan untuk intercalate (Oleh itu namanya) di antara pangkalan helai, memutarbelitkannya.

Pada masa replikasi, ubah bentuk ini dalam molekul membawa kepada penghapusan (iaitu, kerugian) atau penyisipan asas. Apabila DNA kehilangan pangkalan atau bingkai bacaan baru terjejas.

Ingatlah bahawa kod genetik melibatkan membaca tiga nukleotida yang mengekodkan asid amino. Sekiranya kita menambah atau mengeluarkan nukleotida (dalam nombor yang tidak 3) semua bacaan DNA akan terjejas, dan protein akan sama sekali berbeza.

Jenis mutasi ini dipanggil Peralihan bingkai o Perubahan dalam komposisi tiga kali ganda.

Radiasi ultra ungu

Sinaran Ultraviolet adalah agen mutagenik, dan merupakan komponen non -normal cahaya matahari biasa. Walau bagaimanapun, komponen dengan kadar mutagenik tertinggi terperangkap oleh lapisan ozon atmosfera bumi.

Molekul DNA menyerap radiasi dan pembentukan diameter pyrimidine berlaku. Iaitu, asas pyrimidine mengikat melalui ikatan kovalen.

Timinas bersebelahan dalam rantai DNA boleh menyertai dimer timinas. Struktur ini juga mempengaruhi proses replikasi.

Dalam sesetengah organisma, seperti bakteria, dimer ini boleh diperbaiki terima kasih kepada kehadiran enzim pembaikan yang disebut photoliasase. Enzim ini menggunakan cahaya yang kelihatan untuk menukar dimer dalam dua pangkalan berasingan.

Walau bagaimanapun, pembaikan perpecahan nukleotida tidak terhad kepada kesilapan yang disebabkan oleh cahaya. Mekanisme pembaikan luas, dan dapat memperbaiki kerosakan yang disebabkan oleh pelbagai faktor.

Apabila manusia mendedahkan kita secara berlebihan kepada matahari, sel -sel kita menerima jumlah radiasi ultraviolet yang berlebihan. Akibatnya adalah penjanaan Timina Dímeros dan boleh menyebabkan Kanser Kulit.

Rujukan

1. Alberts, b., Bray, d., Hopkin, k., Johnson, a. D., Lewis, J., Raff, m.,... & Walter, p. (2015). Biologi sel penting. Sains Garland.
2. Cooper, g. M., & Hausman, r. Dan. (2000). Sel: pendekatan molekul. Associates Sinauer.