Класифікація мутацій. Паралелізм мутацій. Закон гомологічних рядів спадкової мінливості, їх практичне використання.

З нижчеперелічених способів класифікації змін генетичного матеріалу перші чотири носять достатньо строгий характер і мають універсальне значення. Кожний з підходів у цих способах класифікацій відображає деяку суттєву сторону виникнення або прояву мутацій у будь-яких організмів: еукаріот, прокаріот і їх вірусів.

Отже, існують такі типи класифікацій мутацій:

1. За характером зміни генома:

- Геномні мутації – зміна числа хромосом.

кратне збільшення або зменшення кількості хромосомних наборів.

Поліплоїдія (від грец. поліплох – багаторазовий і ейдос - вид) – збільшення кількості хромосомних наборів. Частіше спостерігається у рослин.

- Хромосомні мутації, або хромосомні перебудови, – зміна структури хромосом.

Хромосомні мутації – зміна кількості окремих гомологічних хромосом або їхньої будови.

Підвиди хромосомних мутацій:

а)делеція – втрата ділянки хромосом;

б)транслокація – перенесення частини хромосом на іншу негомологічну хромосому, як результат – зміна групи зчеплення генів;

в)інверсія – обертання ділянки хромосом на 180 градусів;

г)дуплікація – подвоєння генів у певній ділянці хромосоми.

Зміни кількості окремих гомологічних хромосом порівняно з нормальною значно впливає на фенотип мутантних організмів.

-Генні мутації – зміни генів. Генні мутації – зміна нуклеотидів в одному гені в молекулі ДНК, що призводить до утворення аномального гена, а отже, аномальної структури білка і розвитку аномальної ознаки.

Генна мутація – це результат „помилки” при реплікації ДНК.

2. За проявом в гетерозиготі:

-Домінантні мутації. Домінантні мутації - мутації, що проявляються в гетерозиготному стані у поколінні їх виникнення і розщеплюються в наступних поколіннях.

Рецесивні мутації. Рецессивные мутации - мутации, проявляющиеся, если мутантный ген окажется в гомозиготном состоянии. Рецесивна мутація проявиться лише тоді, коли в геномі організму два мутантних алеля гена складуть гомологічну пару.

3. За відхиленням від норми, або так званого дикого типу:

Прямі мутації. це мутації, що викликають відхилення від дикого типу

Зворотні мутації - це повернення до дикого типу.

Реверсії. Іноді говорять про зворотні мутації, проте очевидно, що вони являють собою тільки частина реверсий, оскільки в дійсності широко поширені так звані супрессорные мутації.

4. Залежно від причин, що викликають мутації:

Спонтанні, які виникають без видимої причини, тобто без яких-небудь індукуючих впливів із сторони експериментатора.

Індуковані мутації.

Існують і більш поодинокі підходи до класифікації мутацій:

5. За локалізацією в клітині:

Ядерні. Ядерні мутації — геномні, хромосомні, точкові.

Цитоплазматичні. У цьому випадку звичайно мають на увазі мутації неядерних генів. знаходяться в мітохондріальної ДНК і ДНК пластид — хлоропластів.

6. За відношенням до можливості успадкування:

Генеративні, які проходять у статевих клітинах і передаються наступним поколінням організмів. Якщо мутації виникають у статевих клітинах, їх називають генеративними мутаціями, а якщо в інших клітинах організму - соматичними мутаціями. Соматичні мутації можуть передаватися потомству при вегетативному розмноженні. Генеративні мутації - успадковані мутації, вони виникають у статевих клітинах, але не впливають на ознаки даного організму, а проявляються лише в наступному поколінні.

Соматичні, які проходять у соматичних клітинах і успадковуються тільки дочірніми клітинами, які утворились шляхом мітозу. мутації в клітинах тіла. Якщо змінюються гени в соматичних клітинах, то мутації виявляються у даного організму і не передаються потомству при статевому розмноженні. Однак при безстатевому розмноженні, якщо організм розвивається з клітини або групи клітин, які мають мутований ген, мутації можуть передаватися потомству. Такі мутації називаються соматичними.Начало формыКонец формы

Ймовірно, два останніх способи класифікації мутацій можна застосовувати тільки до еукаріот, а мутації, які ми розглянули, з точки зору їх виникнення в соматичних чи статевих клітинах мають відношення тільки до багатоклітинних еукаріот. Досить часто мутації класифікують по їх фенотиповому прояву, тобто залежно від ознаки, яка змінюється. Тоді розглядають мутації летальні, морфологічні, біохімічні, поведінкові, чутливості або стійкості до шкідливих агентів тощо.

Паралелізм мутацій.

У результаті паралелізму ознаки подібності різних груп, які були набуті вторинно, начебто накладаються на їхню подібність, обумовлену спільним походженням. Так виникає особлива категорія подібності органів у різних видів — гомойологія.

Виникнення паралелізму пов'язане зі збереженням спорідненими групами організмів певної генетичної спільності, а також подібності процесів онтогенезу та його регуляції. Паралелізм починається з дивергенції. У генофондах споріднених видів закономірно з'являються подібні (гомологічні) мутації (закон гомологічних рядів спадкової мінливості, встановлений М. І. Вавіловим). За умови дії на популяції споріднених видів подібно спрямованого природного добору зміни цих популяцій йдуть подібними шляхами, що проявляється у вигляді паралелізму.

Найбільшим узагальненням робіт по вивченню мінливості на початку XX ст. став закон гомологічних рядів у спадковій мінливості. Він був сформульований видатним російським ученим Н. В. Вавіловим в 1920 р. Сутність закону полягає в наступному: види і пологи, генетично близькі, пов'язані одна з одною єдністю походження, характеризуються подібними рядами спадкової мінливості. Знаючи, які форми мінливості зустрічаються у одного виду, можна передбачати знаходження аналогічних форм у спорідненого йому вигляду.