Изменения последовательности азотистых оснований в ДНК.
Виды:
Выпадение (делеция) или вставка (инсерция) одного или нескольких оснований со сдвигом рамки считывания.
Замена пар оснований (транзиция) – без сдвига рамки (пурин на пурин, пиримидин на пиримидин).
Дупликация.
Дислокация.
Инверсия.
Причины мутации:
Внутренние. Мутации, обусловленные внутренними ошибками, называют спонтанными, их частота 1/10000000 азотистых оснований.
Ошибки ДНК-полимеразы – 1 ошибка на 10 тысяч прочитанных нуклеотидов (1/10000).
Недостаточность механизма репарации, т.е. исправления ошибок. Система ферментов репараз в норме исправляет почти все ошибки ДНК-полимеразы.
Внешние, обусловлены воздействием внешних факторов, физических и химических, повышают вероятность частоты мутаций в десятки и сотни тысяч раз. Излучения, соли азотистой кислоты, акридиновые красители – эти факторы называют мутагенными, а вещества – мутагенами. Такой вид мутаций называется индуцированными.
Мутации могут быть летальными, сублетальными и нейтральными. Популяции микробов содержат многие миллиарды особей, среди которых имеются клетки с различными нейтральными мутациями, т.е. никак себя не проявляют.Однако при воздействии селективного фактора, например антибиотика, ранее нейтральные мутации становятся жизненно необходимыми, полезными, поэтому в новых условиях выживают и размножаются только те особи, которые имеют определенные мутации. Устойчивые к стрептомицину бактерии имели точковую мутацию в гене одного из рибосомальных белков. В исходной популяции этот признак остается нейтральным. Но если воздействовать на культуру стрептомицином, то выживают и размножаются потомки этих мутантов, остальные погибнут.
Таким образом, используя для лечения антибиотики, особенно в неправильных дозировках, человек сам селекционирует штаммы бактерий с лекарственной устойчивостью.
Классификация мутаций.
По происхождению:
Спонтанные.
Индуцированные (химическими, физическими, биологическими факторами)
По уровню:
На молекулярном уровне – замена пар оснований, выпадение или всьавка пар оснований.
На генном и геномном уровне – делеция, инверсия, дупликация, дислокация.
На клеточном уровне – с приобретением признака, с утратой признака (прямые и обратные).
На уровне популяций.
По функции:
Летельные
Сублетальные
Нейтральные
По фенотипу:
Морфологические
Функциональные (резистегтность, ауксотрофность.