돌연변이 유발 물질의 작용, 유형 및 예



그 돌연변이 유발 인자, 돌연변이 원이라고도 불리는이 돌연변이는 DNA 사슬의 일부인 염기의 변화를 일으키는 다른 성질의 분자입니다. 이런 방식으로, 이들 인자의 존재는 유전 물질에서 돌연변이의 속도를 증폭시킨다. 그들은 물리적, 화학적 및 생물학적 돌연변이 원으로 분류됩니다..

돌연변이 유발 (Mutagenesis)은 생물체에서 흔히 볼 수있는 사건이며 반드시 부정적인 변화로 해석되지는 않습니다. 사실 그것은 진화 적 변화를 허용하는 변이의 원천이다..

색인

  • 1 돌연변이 란 무엇인가??
    • 1.1 돌연변이는 항상 치명적입니까??
    • 1.2 어떻게 돌연변이가 발생 하는가??
  • 2 돌연변이 유발 물질의 유형
    • 2.1 화학적 돌연변이 유발 물질
    • 2.2 물리적 돌연변이 유발 물질
    • 2.3 생물학적 돌연변이 유발 물질
  • 3 어떻게 작용 하는가? : 돌연변이 유발 인자에 의한 돌연변이 유형
    • 3.1 염기의 이성화
    • 3.2 유사한 기초의 통합
    • 3.3 기지에 대한 직접 행동
    • 3.4 염기의 추가 또는 삭제
  • 4 참고

돌연변이 란 무엇인가??

돌연변이 유발 물질에 관해 논의하기 전에 돌연변이가 무엇인지 설명해야합니다. 유전학에서 돌연변이는 유전 물질 분자의 뉴클레오타이드 서열에서 영구적이고 상속 가능한 변화이다. DNA.

유기체의 개발과 제어에 필요한 모든 정보는 물리적으로 염색체에 위치하는 유전자에 있습니다. 염색체는 긴 DNA 분자로 구성되어있다..

일반적으로 돌연변이는 유전자 기능에 영향을 미치고 기능을 잃거나 변경시킬 수 있습니다.

DNA 서열의 변화는 단백질의 모든 복사본에 영향을 미치는 등의 특정 돌연변이는 일반적으로 휴대하거나 몸에 매우 유해 할 수있다.

돌연변이는 유기체의 다른 규모에서 발생할 수 있습니다. 점 돌연변이는 DNA의 단일 염기에 영향을 미치지 만, 더 큰 규모의 돌연변이는 염색체의 전체 영역에 영향을 줄 수 있습니다.

돌연변이가 항상 치명적입니까??

돌연변이가 항상 질병을 일으키거나 병을 운반하는 유기체의 병리학 적 상태를 초래한다고 생각하는 것은 맞지 않습니다. 사실, 단백질의 순서를 바꾸지 않는 돌연변이가 있습니다. 독자가이 사실에 대한 이유를 더 잘 이해하고자한다면, 그는 유전 암호의 퇴행성에 대해 읽을 수 있습니다.

사실, 생물학적 진화의 관점에서, 조건 사인 모집단의 변화는 변이의 존재 때문이다. 이 변이는 돌연변이와 재조합이라는 두 가지 주요 메커니즘에서 발생합니다.

따라서, 다윈의 진화와 관련하여, 개체군에는 변이가 존재해야하며, 이러한 변이 형은 더 큰 생물학적 적응.

돌연변이가 발생하는 방법?

돌연변이는 자발적으로 발생하거나 유도 될 수 있습니다. 질소 염기의 본질적인 화학적 불안정성은 돌연변이로 변환 될 수 있지만 매우 낮은 빈도로.

자발적인 점 돌연변이의 공통적 인 원인은 DNA 이중 나선에서 우라실에 시토신의 탈 아민이다. 이 가닥의 복제 과정은 원래의 GC 쌍이 AT 쌍으로 대체 된 돌연변이 딸에게 이르게합니다..

DNA 복제는 놀랄만 한 정밀도로 발생하는 사건이지만 전체적으로 완벽하지는 않습니다. DNA 복제의 오류는 또한 자발적인 돌연변이의 출현으로 이어진다..

또한, 특정 환경 요인에 대한 유기체의 자연적 노출은 돌연변이의 출현을 유도합니다. 이들 중 우리는 자외선, 전리 방사선, 다양한 화학 물질 등을 보유하고 있습니다..

이 요인들은 돌연변이 유발 물질입니다. 다음으로 우리는 이들 약제의 분류, 어떻게 작용하는지, 세포 내에서의 결과에 대해 기술 할 것이다..

돌연변이 유발 인자의 종류

유전 물질에서 돌연변이를 일으키는 인자는 본질적으로 매우 다양합니다. 첫째, 돌연변이의 분류를 탐구하고 각 유형의 예를 제공, 우리는 돌연변이가 DNA 분자의 변화를 생성 할 수있는 방법을 설명.

화학적 돌연변이 원

화학적 성질의 돌연변이에는 다음과 같은 종류의 화학 물질이 포함됩니다 : acridine, nitrosamines, epoxides 등. 이 에이전트의 하위 분류는 다음과 같습니다.

유사 자료

질소 성 염기와 구조적 유사성을 갖는 분자는 돌연변이를 유발할 수있다. l 5- 브로 모 우라실과 2- 아미노 푸린이 가장 흔하다..

유전 물질과 반응하는 약제

아질산, 히드 록실 아민 및 일련의 알킬화제는 DNA를 구성하는 염기에서 직접 반응하고 퓨린에서 피리 미 딘으로 또는 그 반대로 바꿀 수 있습니다.

삽입 광고 대행사

거기 같은 아 크리, 에티 디움 (넓게 분자 생물학 실험실에서 사용) 브로마이드 proflavine 같은 분자의 개수, 평면 분자 구조를 갖는 상기 DNA 가닥 접합 달성.

산화 반응

세포의 정상 신진 대사는 세포 구조와 유전 물질에 손상을주는 일련의 반응성 산소 종을 2 차 생성물로 가지고 있습니다.

물리적 돌연변이 원

돌연변이 유발 물질의 두 번째 유형은 물리적입니다. 이 범주에서는 DNA에 영향을 미치는 다양한 유형의 방사선을 발견합니다.

생물학적 돌연변이 유발 물질

마지막으로 우리에게는 생물학적 돌연변이가 있습니다. 바이러스 및 기타 미생물에서 돌연변이 (염색체 수준의 예외를 포함하여)를 유도 할 수있는 유기체입니다.

어떻게 작용 하는가? : 돌연변이 유발 인자에 의해 야기 된 돌연변이 유형

돌연변이 유발 인자의 존재는 DNA 염기의 변화를 일으킨다. 결과가 피리 미딘 또는 피리 미딘 염기가 동일한 화학적 성질로 변화하는 것을 포함하면,.

변경은 (a 피리 의해 퓨린 또는 다른) 다른 형태의베이스 사이에서 발생하면 반대로, 우리는 transversion 프로세스를 호출한다. 다음과 같은 이벤트로 인해 전환이 발생할 수 있습니다.

염기의 이성화

화학에서 이성질체라는 용어는 다른 화학 구조를 나타내는 동일한 분자식을 가진 분자의 성질을 나타내는 데 사용됩니다. 호변 이성질체는 작용기의 위치에서 그들의 쌍으로부터 만 상이한 이성체이고, 두 형태 사이에는 화학적 평형이있다.

토토 머라 (tautomeria)의 한 유형은 케토 - 에놀 (keto-enol)이며, 수소의 이동이 일어나고 두 형태가 번갈아 일어난다. 또한이 미노와 아미노 형태 사이에는 변화가 있습니다. 화학 성분으로 인해 DNA의 기초가이 현상을 경험합니다..

예를 들어, 아데닌은 일반적으로 아미노산으로 발견되며 티민과 쌍을 이룹니다. 그러나, 그것의 이미 노 이성질체 (아주 드물다)에서 발견 될 때 그것은 부정확 한 염기와 짝을 지닌다 : 시토신.

유사한 기초의 통합

염기와 닮은 분자의 결합은 염기쌍 패턴을 방해 할 수 있습니다. 예를 들어, (티민 대신) 5- 브로 모 우라실의 결합은 시토신처럼 행동하고 CG 쌍에 의한 AT 쌍의 치환으로 이어진다.

기지에 대한 직접 행동

특정 돌연변이 유발 물질의 직접 작용은 DNA 염기에 직접적으로 영향을 줄 수 있습니다. 예를 들어, 아질산은 산화 적 탈 아민 반응을 통해 아데닌을 유사한 분자 인 히폭 산틴으로 전환시킵니다. 이 새로운 분자는 시토신과 결합합니다 (정상적으로 아데닌과 같이 티민과 결합하지 않습니다).

변화는 또한 시토신상에서 발생할 수 있고, 탈 아민의 결과로서, 우라실이 수득된다. DNA에서 단일 염기의 치환은 펩타이드 서열의 전사 및 번역 과정에 직접적인 영향을 미친다.

정지 코돈이 나타날 수 있으며, 번역이 조기에 중단되어 단백질에 영향을줍니다.

염기의 첨가 또는 결실

인터 칼 레이팅 제 (acridine, 다른 것들 중에서) 및 자외선과 같은 일부 돌연변이 원은 뉴클레오티드 쇄를 변형시키는 능력을 갖는다.

에이전트를 삽입함으로써

언급 한 바와 같이, 인터 카 레이팅 제는 평평한 분자이며, 산재 해있는 (따라서 그것의 이름) 가닥의 기지 사이에 왜곡.

복제 할 때, 분자에서 이러한 변형은 결실 (즉, 손실) 또는 염기 삽입을 초래합니다. DNA가 염기를 잃거나 새로운 DNA가 추가되면, 오픈 리딩 프레임이 영향을받습니다.

유전 암호는 아미노산을 암호화하는 3 개의 뉴클레오티드를 읽는 것을 포함한다. 우리가 뉴클레오티드를 추가하거나 제거하면 (3이 아닌 숫자로) 모든 DNA 독서가 영향을받을 것이고 단백질은 완전히 달라질 것입니다.

이러한 유형의 돌연변이는 프레임 이동 또는 쌍둥이의 구성 변화.

자외선

자외선은 돌연변이 유발 물질이며 일반적인 햇빛의 정상적인 비 이온화 성분입니다. 그러나 돌연변이 속도가 가장 빠른 구성 요소는 지구 대기의 오존층에 갇혀 있습니다.

DNA 분자는 방사선을 흡수하고 피리 미딘 이량 체가 형성됩니다. 즉, 피리 미딘 염기는 공유 결합에 의해 결합된다.

DNA 가닥의 인접한 thymines이 결합하여 thymine 이량 체를 형성 할 수 있습니다. 이러한 구조는 복제 프로세스에도 영향을 미칩니다..

박테리아와 같은 일부 생물, 이러한 이량 체는 수리 효소 포토 리아제 호출의 존재에 의해 복구 할 수 있습니다. 이 효소는 가시 광선을 사용하여 이량 체를 2 개의 분리 된 염기로 전환시킨다..

그러나 뉴클레오타이드 절제술은 빛에 의한 오류에만 국한되지 않습니다. 수리 메커니즘은 광범위하며 다양한 요인으로 인한 손상을 복구 할 수 있습니다..

인간이 우리를 과도하게 태양에 노출 시키면 세포는 과도한 양의 자외선을받습니다. 결과는 티민 이량 체의 생성이며 피부암을 일으킬 수 있습니다.

참고 문헌

  1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A.D., Lewis, J., Raff, M., ... & Walter, P. (2015). 필수 세포 생물학. 갈랜드 과학.
  2. Cooper, G. M., & Hausman, R. E. (2000). 세포 : 분자 접근법. Sinauer Associates.
  3. Curtis, H., & Barnes, N.S. (1994). 생물학의 초청. 맥밀런.
  4. Karp, G. (2009). 세포 및 분자 생물학 : 개념 및 실험. John Wiley & Sons.
  5. Lodish, H., Berk, A., Darnell, J.E., Kaiser, C.A., Krieger, M., Scott, M.P., ... & Matsudaira, P. (2008). 분자 세포 생물학. 맥밀런.
  6. Singer, B., & Kusmierek, J. T. (1982). 화학적 돌연변이 유발. 생화학 연간 검토, 51(1), 655-691.
  7. Voet, D., & Voet, J. G. (2006). 생화학. 에드 파나 메리 카나 메디컬.