Մուտագենեզ

Մուտագենեզ, օրգանիզմի ժառանգական փոփոխությունների՝ մուտացիաների առաջացման պրոցես, որը տեղի է ունենում ինքնաբուխ կամ հարուցվում արհեստականորեն՝ ֆիզիկական և քիմիական տարբեր գործոններով՝ մուտագեններով։ Մուտագենեզի հիմքում ընկած են ժառանգական ինֆորմացիան պահպանող և հաղորդող մոլեկուլների՝ նուկլեինաթթուների փոփոխությունները, ինչպես նաև բջջի բաժանման միտոտիկ ապարատի խանգարումները։ Նուկլեինաթթուների(ԴՆԹ, ՌՆԹ) վնասվածքները՝ մոլեկուլի ածխաջրաֆոսֆատային կմախքի խախտումները (շղթայի խզում, նուկլեոտիդների ներդրում կամ արտանկում) կամ ազոտային հիմքերի քիմիական փոփոխություններն են, որոնք հանգեցնում են գենետիկական ինֆորմացիայի սխալ ընթերցմանը (առաջանում են սպիտակուցների սինթեզը պայմանավորող նուկլեոտիդների եռյակների՝ կոդոնների «անիմաստ» և «սխալ» զուգորդումներ)։

Մուտագենեզի մեխանիզմը զանազան մուտագենների համար տարբեր է։ Իոնացնող ճառագայթներն իոնացնում և ակտիվացնում են նուկլեինաթթուների ատոմները, որը հանգեցնում է մոլեկուլի ածխաջրաֆոսֆատային կմախքի և ԴՆԹ կոմպլեմենտար թելերի ջրածնային կապերի խզմանը, այդ թելերի միջև «կարերի» առաջացմանը և ազոտային հիմքերի (հատկապես պիրիմիդինային) քայքայմանը։ Իոնացնող ճառագայթների ազդեցությունը կարող է լինել նաև անուղղակի, քանի որ դրանք բջիջներում և միջավայրում ռադիոլիզի են ենթարկում ջուրը, առաջացնում մուտագեն հատկություններով օժտված ազատ ռադիկալներ և գերօքսիդներ։ Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթները գրգռում են ատոմների էլեկտրոնային թաղանթները, որը մուտացիաների հանգեցնող տարբեր քիմիական ռեակցիաներ է առաջացնում նուկլեինաթթուներում։ Նշված ճառագայթները վատ են թափանցում օրգանիզմի հյուսվածքի ներսը, և դրանց մուտագեն ազդեցությունն ի հայտ է գալիս միայն այնտեղ, որտեղ կարող են հասնել գենետիկական ապարատին։ Ալկիլացնող միացությունները (օրինակ, նիտրոզոէթիլմիզանյութ և այլն) ալկիլացնում են նուկլեինաթթուների ֆոսֆատային խմբերը և ազոտային հիմքերը, որի պատճառով խախտվում է նուկլեինաթթուների ռեպլիկացիայի ճշգրտությունը։ Ազոտային հիմքերի անալոգները ներգրավվում են նուկլեինաթթուների մեջ և հետագա ռեպլիկացիայի ընթացքում խախտումներ առաջացնում։ Որոշ մուտագեններ խախտում են միտոզի ցիտոպլազմատիկ ապարատը և խանգարում դուստր բջիջներում քրոմոսոմների ճիշտ բաշխմանը, որը հանգեցնում է պոլիպլոիդիայի և ․անեուպլոիդիայի։ Կան նյութեր՝ հակամատագեններ, որոնք ճնշում են Մուտագենեզին, օրինակ, իոնացնող ճառագայթների ազդեցությունը թուլացնում է կատալագ ֆերմենտը և այլն։ Մուտագենեզի ընթացքի վրա նշանակալի ազդեցություն են թողնում արտաքին գործոնները։ Արհեստական մուտագենեզ ներկայումս գյուղատնտեսական բույսերի նոր սորտերի ստացման եղանակներից մեկն է։

Մուտացիա