Էվոլյուցիայի մուտացիոն գործընթացը զարգացման կարևորագույն օղակներից մեկն է: Շատ դեպքերում այն սկզբում բացասաբար է անդրադառնում անհատների ֆենոտիպի վրա: Սակայն, լինելով ռեցեսիվ, փոփոխված ալելները, որպես կանոն, առկա են գենոֆոնդերում՝ համապատասխան տեղանքի հետերոզիգոտ գենոտիպերում: Դիտարկենք մուտացիայի գործընթացի դերը էվոլյուցիայում:
Ընդհանուր տեղեկություններ
Մուտացիայի գործընթացը ժառանգական հանկարծակի փոփոխություն է, որը հրահրվում է գենետիկական նյութի կտրուկ ֆունկցիոնալ և կառուցվածքային փոխակերպմամբ: Վերջինս կազմակերպված է տարբեր տարրերի հիերարխիայի մեջ՝ սկսած գենում առկա մոլեկուլային վայրերից մինչև քրոմոսոմներ և գենոմներ: Մուտացիայի գործընթացը բնակչության վրա ճնշման գործոն է։ Արդյունքում, մեկ ալելի հաճախականությունը փոխվում է մյուսի նկատմամբ։
Լավագույն էֆեկտ
Հետերոզիգոտ գենոտիպում գենոֆոնդում մուտանտ ալելների առկայության պատճառով բացառվում է ուղղակի բացասական ազդեցությունը այս գենով վերահսկվող հատկանիշի ֆենոտիպային արտահայտության վրա:
Հիբրիդային հզորության (հետերոզի) շնորհիվ շատմուտացիաները հետերոզիգոտ վիճակում հաճախ նպաստում են օրգանիզմի կենսունակության բարձրացմանը։
Ալելների պահպանման միջոցով, որոնք չունեն հարմարվողական արժեք գոյության ներկա միջավայրում, բայց կարող են այն ձեռք բերել կա՛մ ապագայում, կա՛մ այլ էկոլոգիական խորշեր զարգացնելիս, ձևավորվում է փոփոխականության պաշար:
Մուտացիայի գործընթացի նշանակությունը
Կարևորությունը պայմանավորված է նրանով, որ ինքնաբուխ փոփոխությունների և դրանց համակցությունների անընդհատ առաջացման հետ մեկտեղ խաչվելիս առաջանում են գեների նոր համակցություններ և փոխակերպումներ։ Սա իր հերթին անխուսափելիորեն հանգեցնում է ազգաբնակչության ժառանգական ճշգրտումների։ Մուտացիայի գործընթացի դերը գենետիկական տարասեռության բարձրացումն է: Միաժամանակ, առանց այլ գործոնների մասնակցության, այն ի վիճակի չէ ուղղորդել բնական պոպուլյացիայի վերափոխումը։
Մուտացիոն գործընթացը տարրական նյութի աղբյուր է, փոփոխականության պաշար: Փոխակերպումների տեսքն ունի վիճակագրական և հավանականական բնույթ։ Գործընթացի էվոլյուցիոն նշանակությունը բնական պոպուլյացիաների բարձր տարասեռության պահպանման, տարբեր ալելների ձևավորման և նոր գեների առաջացմանը մասնակցելու մեջ է։ Մուտացիայի գործընթացը որոշակի գենոֆոնդում ստեղծում է փոփոխականության ամբողջական շրջանակ: Իր մշտական հոսքով այն ունի չուղղորդված և պատահական բնույթ։
Հատկություններ
Մուտացիայի գործընթացը տեղի է ունենում ողջ կյանքի գոյության ընթացքում: Որոշ վերափոխումներ կարող են կրկնվել տարբեր օրգանիզմներում: Գենոֆոնդները մշտական ազդեցության տակ ենմուտացիայի գործընթաց. Սա փոխհատուցում է մի շարք սերունդների մեկ փոփոխության կորստի մեծ հավանականությունը: Չնայած այն հանգամանքին, որ մուտացիայի գործընթացը համեմատաբար փոքր ճնշում է գործադրում մեկ գենի վրա, դրանց մեծ քանակի դեպքում գենետիկ կառուցվածքը ենթարկվում է զգալի փոփոխությունների։
Մեխանիզմ և արդյունք
Շարունակական խաչմերուկների արդյունքում առաջանում են ալելների բազմաթիվ համակցություններ։ Գենետիկ կոմբինատորիկան բազմիցս ուսումնասիրում է մուտացիաների նշանակությունը։ Նրանք թափանցում են նոր գենոմներ, հայտնվում տարբեր գենոտիպային միջավայրերում։ Ցանկացած պոպուլյացիայի մեջ գենետիկական նյութի նման համակցությունների հավանական թիվը հսկայական է: Սակայն տեսականորեն հավանական տարբերակների միայն աննշան մասն է իրացվում։ Իրականացված համակցությունների համամասնությունը որոշում է գրեթե յուրաքանչյուր անհատի յուրահատկությունը: Այս գործոնը չափազանց կարևոր է բնական ընտրության իրականացման համար։
Դրսևորման առանձնահատկությունները
Մուտացիաները էվոլյուցիայի տարրական նյութն են: Կան մի քանի տեսակներ՝ գենոմային, քրոմոսոմային, գենային։ Մուտացիաների դրսևորման առանձնահատկություններից պետք է առանձնացնել դրանց արտահայտչականությունը։ Այն արտացոլում է նրանց ֆենոտիպային արտահայտության աստիճանը։ Բացի այդ, մուտացիաները բնութագրվում են ներթափանցմամբ: Այն ներկայացնում է պոպուլյացիայի մեջ որոշակի գենի մեկ ալելում ֆենոտիպային դրսևորումների հաճախականությունը՝ անկախ արտահայտիչությունից:
Գենային մուտացիաներ
Նրանք ներկայացնում են նուկլեոտիդային հաջորդականության փոխակերպումը:Մուտացիայի գործընթացը այս դեպքում փոխում է գենի գործողության բնույթը։ Սովորաբար տեղի է ունենում մոլեկուլային փոխակերպում, որն առաջացնում է ֆենոտիպիկ ազդեցություն։ Ենթադրենք, որ որոշակի գենում, կոդերի որոշակի կետում, կա գլուտամինաթթու կոդավորող CTT: Միայն մեկ նուկլեոտիդ փոխարինելիս այն կարող է վերածվել GTT կոդոնի։ Նա կմասնակցի ոչ թե գլուտամինաթթվի, այլ գլուտամինի սինթեզին։ Բնօրինակ և մուտանտ սպիտակուցի մոլեկուլները տարբեր են, և դա, ամենայն հավանականությամբ, կհանգեցնի ֆենոտիպային բնույթի երկրորդական տարբերությունների: Նոր ալելի ճշգրիտ կրկնօրինակումը տեղի կունենա այնքան ժամանակ, քանի դեռ չի կատարվել նոր փոփոխություն: Գենային մուտացիայի դեպքում առաջանում է հոմոլոգ տարրերի շարք կամ զույգ: Կարող եք նաև հակառակ եզրակացություն անել. Որոշակի գենի համար ալելային փոփոխականության առկայությունը նշանակում է, որ այն որոշակի ժամանակ մուտացիայի է ենթարկվել:
Լրացուցիչ
Հետերոզիգոտ վիճակ, դիպլոիդ գենոտիպ, «լուռ ԴՆԹ»՝ այս ամենը մուտացիաների թակարդներ են։ Գենետիկ կոդի այլասերվածությամբ փոխակերպումների առաջացման հազվադեպությունը խոսում է փոխհատուցման մասին։ Մուտացիոն գործընթացները պետք է տեղի ունենան գոյություն ունեցող կենդանի օրգանիզմներում որոշակի հաճախականությամբ։ Այն պետք է բավարար լինի փոփոխություններ առաջացնելու համար, որոնց միջոցով բնակչությունը կհասցվի նոր մակարդակի: Մուտացիաները հայտնաբերվում են տարբեր կոնցենտրացիաներում: Նրանցից ոմանք պետք է մասնակցեն կենդանի օրգանիզմների զարգացման պատմական գործընթացին՝ նպաստելով նոր տաքսոնների ձևավորմանը։ Մուտացիաները, որպես կանոն, հայտնվում են առանց անցումների, դիսկրետ ևspasmodically. Երբ փոփոխությունը տեղի է ունենում, այն կայուն է: Այն փոխանցվում է սերունդներին։ Մուտացիաները ուղղորդված չեն լինում։ Նույն փոփոխությունը կարելի է նորից ու նորից կրկնել։
հարմարվողական արժեք
Նոր մուտանտների մեծամասնությունը զգալիորեն ցածր կենսունակություն ունի, քան վայրի/նորմալ տիպը: Միևնույն ժամանակ այն արտահայտվում է տարբեր աստիճաններով՝ սուբվիտալից, հազիվ նկատելիից մինչև կիսամահաբեր և մահացու վիճակ։ X քրոմոսոմի փոփոխություններով հայտնված Drosophila մուտանտների կենսունակության վերլուծության ժամանակ անհատների 90%-ի մոտ այն ավելի ցածր է եղել, քան նորմալների մոտ։ 10%-ն ունեցել է գերբնական վիճակ՝ կենսունակության բարձրացում։ Ընդհանուր առմամբ, առաջացող մուտանտների հարմարվողական արժեքը, որպես կանոն, ցածր է: Բնութագրվում է մորֆոլոգիական հատկանիշների և պտղաբերության ֆունկցիոնալ օգտակարությամբ, ֆիզիոլոգիական կենսունակությամբ։
