Mutagene midler hva som er, hvordan de handler, typer, eksempler

De Mutagene midler, De kalles mutans, de er molekyler av forskjellig karakter som forårsaker endringer i basene som er en del av DNA -kjedene. På denne måten forsterker tilstedeværelsen av disse midlene mutasjonshastigheten i genetisk materiale. De er klassifisert som fysiske, kjemiske og biologiske mutagener.

Mutagenese er en allestedsnærværende hendelse i biologiske enheter, og oversettes ikke nødvendigvis til negative endringer. Det er faktisk kilden til variasjon som tillater evolusjonsendring.

Generelt påvirker mutasjoner funksjonen til et gen, og dette kan miste eller endre funksjonen. Som en endring i DNA -sekvensen påvirker det alle kopier av proteiner, visse mutasjoner kan være ekstremt giftige for cellen eller for organismen generelt.

Typer mutagene midler

Agenter som forårsaker mutasjoner i genetisk materiale er veldig forskjellige. For det første skal vi utforske klassifiseringen av mutagener og gi eksempler på hver type, så vil vi forklare de forskjellige måtene mutagen kan produsere endringer i DNA -molekylet.

Kjemiske mutagenos

Mutagenos av kjemisk natur inkluderer følgende slags kjemikalier: Acridins, nitrosamine, Epoxies, blant andre. Det er en underklassifisering for disse agentene i:

Analoge baser

Molekylene som har strukturell likhet med de nitrogene basene har evnen til å indusere mutasjoner; Blant de vanligste er L 5-Bromouracil og 2-aminopurin.

Agenter som reagerer med genetisk materiale

Nitallsyre, hydroksylamin og en serie leide midler reagerer direkte i basene som danner DNA og kan endre seg fra purin til pyrimidin og omvendt.

Intercaent -agenter

Det er en rekke molekyler som akridiner, etidiumbromid (mye brukt i molekylære biologilaboratorier) og profavin, som har en flat molekylær struktur og klarer å komme inn i DNA -strengen.

Oksidative reaksjoner

Normal cellemetabolisme har som sekundært produkt en serie reaktive oksygenarter som skader cellulære strukturer og også genetisk materiale.

Fysiske mutaner

Den andre typen mutagene midler er fysiske. I denne kategorien finner vi de forskjellige type stråling som påvirker DNA.

Biologiske mutagener

Endelig har vi biologiske mutanter. De er organismer som kan indusere mutasjoner (inkludert anomalier ved kromosomer) i virus og andre mikroorganismer.

Typer mutagene midler mutasjoner

Tilstedeværelsen av mutagene midler forårsaker endringer i DNA -baser. Hvis resultatet innebærer endring av en politisk eller pyrimidinbase for en av den samme kjemiske naturen, snakker vi om en overgang.

I kontrast, hvis endringen skjer mellom baser av forskjellige typer (en purin av en pyrimidin eller det motsatte) kaller vi prosessen en transversjon. Overganger kan oppstå ved følgende hendelser:

Base tautomerisering

I kjemi brukes begrepet isomer for å beskrive egenskapen til molekyler med den samme molekylære formelen for å presentere forskjellige kjemiske strukturer. Tautomerer er isomerer som bare skiller seg fra paret i posisjonen til en funksjonell gruppe, og mellom de to formene er det en kjemisk balanse.

En type Tautomeía er keto-enol, der migrasjonen av et hydrogen oppstår og det veksler mellom begge formene. Det er også endringer mellom imino til amino. Takket være den kjemiske sammensetningen opplever DNA -baser dette fenomenet.

For eksempel blir normalt adenin funnet som amino og ser normalt ut - med Timina. Imidlertid, når den ligger i sin Imino -isomer (veldig uvanlig), ser den ut med en feil base: cytosinen.

Inkorporering av analoge baser

Inkorporering av molekyler som ligner basene, kan hindre baseparringsmønsteret. For eksempel oppfører inkorporering av 5-Bromouracil (i stedet for Timina) som et cytosin og bærer erstatning av et PA-par med et CG-par.

Direkte handling på basene

Direkte virkning av visse mutagen kan direkte påvirke DNA -baser. For eksempel gjør lystgallsyre adenin til et lignende molekyl, hypoksantin, ved hjelp av en oksidativ disaminasjonsreaksjon. Dette nye molekylet ser ut med cytosinet (og ikke med Timina, som adenin normalt ville gjort).

Endring kan også skje på cytosin, og som et produkt av hjertesorg oppnås uracil. Erstatningen av en enkelt base i DNA har direkte konsekvenser for transkripsjons- og oversettelsesprosessene til peptidsekvensen.

Et termineringskodon kan vises på forhånd, og oversettelsen stopper for tidlig, noe som påvirker protein.

Tillegg eller sletting av baser

Noen mutagener som interkalasjonsmidler (blant annet akridin) og ultrafiolett stråling har evnen til å modifisere nukleotidkjeden.

Ved å interkalere midler

Som vi nevnte, er intercaping -midler flate molekyler, og har evnen til å Interkalat (Derav navnet) mellom basene på strengen, forvrenger den.

På replikasjonstidspunktet fører denne deformasjonen i molekylet til sletting (det vil si til tap) eller basisinnsats. Når DNA mister baser eller den nye leserammen påvirkes.

Husk at den genetiske koden innebærer å lese tre nukleotider som koder for en aminosyre. Hvis vi legger til eller fjerner nukleotider (i et tall som ikke er 3), vil all DNA -lesing bli påvirket, og proteinet vil være helt annerledes.

Denne typen mutasjoner kalles Rammeskift o Endringer i sammensetningen av triplettene.

Ultrafiolett stråling

Ultraviolett stråling er et mutagent middel, og er en normal ikke -ioniserende komponent i vanlig sollys. Imidlertid er komponenten med den høyeste mutagene hastigheten fanget av ozonlaget av jordens atmosfære.

DNA -molekylet absorberer stråling og dannelse av pyrimidin -diametre oppstår. Det vil si at pyrimidinbaser binder seg gjennom kovalente bindinger.

Tilstøtende Timinas i DNA -kjeden kan bli med Timinas Dimers. Disse strukturene påvirker også replikasjonsprosessen.

I noen organismer, for eksempel bakterier, kan disse dimerer repareres takket være tilstedeværelsen av et reparasjonsenzym kalt fotoliasase. Dette enzymet bruker det synlige lyset for å konvertere dimerer i to separate baser.

Imidlertid er nukleotid delt reparasjon ikke begrenset til feilene forårsaket av lyset. Reparasjonsmekanismen er bred, og kan reparere skader forårsaket av forskjellige faktorer.

Når mennesker utsetter oss for solen, får cellene våre store mengder ultrafiolett stråling. Konsekvensen er generasjonen av Timina Dímeros og kan forårsake hudkreft.

Referanser

1. Alberts, f., Bray, d., Hopkin, k., Johnson, a. D., Lewis, J., Raff, m.,… & Walter, P. (2015). Essensiell cellebiologi. Garland Science.
2. Cooper, g. M., & Hausman, r. OG. (2000). Cellen: tilnærming molekylær. Sinaauer Associates.