Mutageeniset aineet mikä on, miten ne toimivat, tyypit, esimerkit

Se Mutageeniset aineet, Kutsutaan myös mutanialaisiksi, ne ovat erilaisia ​​molekyylejä, jotka aiheuttavat muutoksia emäksissä, jotka ovat osa DNA -ketjuja. Tällä tavoin näiden aineiden läsnäolo vahvistaa mutaationopeutta geneettisessä materiaalissa. Ne luokitellaan fysikaalisiin, kemiallisiksi ja biologisiksi mutageeneiksi.

Mutageneesi on kaikkialla kaikkialla olevia tapahtumia biologisissa kokonaisuuksissa, eikä se välttämättä johda negatiivisiin muutoksiin. Itse asiassa evoluutiomuutoksen variaation lähde mahdollistaa.

Yleensä mutaatiot vaikuttavat geenin toimintaan ja tämä voi menettää tai muokata sen toimintoa. DNA -sekvenssin muutoksena se vaikuttaa kaikkiin proteiinien kopioihin, tietyt mutaatiot voivat olla erittäin myrkyllisiä solulle tai yleensä organismille.

Tyypit mutageeniset aineet

Aineet, jotka aiheuttavat mutaatioita geneettisessä materiaalissa, ovat luonteeltaan hyvin monimuotoisia. Ensinnäkin tutkimme mutageenien luokitusta ja annamme esimerkkejä jokaisesta tyypistä, sitten selitämme eri tapoja, joilla mutageeni voi tuottaa muutoksia DNA -molekyylissä.

Kemiallinen mutagenos

Kemiallisiin kemiallisiin mutagenosiin kuuluvat seuraavat kemikaalit: akridiinit, nitrosamiini, epoksit, muun muassa. Näille edustajille on alaluokka:

Analogiset emäkset

Molekyyleillä, joilla on rakenteellinen samankaltaisuus typpipitoisten emäksen kanssa, on kyky indusoida mutaatioita; Yleisimpiä ovat L 5-bromourasiili ja 2-aminopuriini.

Agentit, jotka reagoivat geneettisen materiaalin kanssa

Typpihappo, hydroksyyliamiini ja vuokra -aineiden sarja reagoivat suoraan emäksissä, jotka muodostavat DNA: n ja voivat muuttua puriinista pyrimidiiniin ja päinvastoin.

Intercaent -edustajat

On olemassa useita molekyylejä, kuten akridiineja, etidiumbromidia (jota käytetään laajasti molekyylibiologisissa laboratorioissa) ja proflaviinissa, joilla on tasainen molekyylirakenne ja jotka onnistuvat pääsemään DNA -juosteeseen.

Oksidatiiviset reaktiot

Normaalien solujen aineenvaihdunta on toissijaisena tuotteena sarja reaktiivisia happilajeja, jotka vahingoittavat solurakenteita ja myös geneettistä materiaalia.

Fyysiset mutansiat

Toinen tyyppi mutageenisia aineita on fyysisiä. Tässä luokassa löydämme erityyppiset säteilytyypit, jotka vaikuttavat DNA: ta.

Biologiset mutageenit

Lopuksi meillä on biologisia mutantteja. Ne ovat organismeja, jotka voivat indusoida mutaatioita (mukaan lukien kromosomien poikkeamat) viruksissa ja muissa mikro -organismeissa.

Mutageenisten aineiden mutaatioiden tyypit

Mutageenisten aineiden läsnäolo aiheuttaa muutoksia DNA -emäksillä. Jos tulos sisältää poliittisen tai pyrimidiinipohjan muutoksen yhdelle samasta kemiallisesta luonteesta, puhumme siirtymävaiheesta.

Sitä vastoin, jos muutos tapahtuu erityyppisten emäksen välillä (puriini pyrimidiinillä tai päinvastoin), kutsumme prosessia transversion. Siirtymiä voi tapahtua seuraavissa tapahtumissa:

Tautomerointi

Kemiassa termiä isomeeri käytetään kuvaamaan molekyylien ominaisuutta, jolla on sama molekyylinen kaava esitellä erilaisia ​​kemiallisia rakenteita. Tautomeerit ovat isomeerejä, jotka eroavat parista vain funktionaalisen ryhmän asennossa, ja kahden muodon välillä on kemiallinen tasapaino.

Tyyppinen tautomeía on keto-enoli, jossa vety tapahtuu ja se vuorottelee molempien muotojen välillä. Iminon välillä on myös muutoksia aminoon. Kemiallisen koostumuksensa ansiosta DNA -emäkset kokevat tämän ilmiön.

Esimerkiksi normaalisti adeniinia löytyy aminoksi ja näyttää normaalisti - Timinan kanssa. Kuitenkin, kun se sijaitsee senino -isomeerissä (erittäin epätavallinen), se näyttää virheelliseltä emäkseltä: sytosiini.

Analogisten emästen sisällyttäminen

Perustaja muistuttavien molekyylien sisällyttäminen voi estää emäsparannuskuviota. Esimerkiksi 5-bromourasiilin (Timinan sijasta) sisällyttäminen käyttäytyy sytosiiniksi ja kantaa AT-parin korvaamisen CG-parilla.

Suora toiminta tukikohtiin

Tiettyjen mutageenien suora vaikutus voi vaikuttaa suoraan DNA -emäksiin. Esimerkiksi typpihappo muuttaa adeniinin samanlaiseksi molekyyliksi, hypoksantiiniksi, oksidatiivisen dismenaatioreaktion avulla. Tämä uusi molekyyli näyttää sytosiinilta (eikä Timinan kanssa, kuten adeniini yleensä tekisi).

Muutos voi tapahtua myös sytosiinissa, ja sydämen särkyn tuotena urasiili saadaan. Yhden emäksen korvaamisella DNA: ssa on suorat seuraukset peptidisekvenssin transkriptio- ja translaatioprosesseihin.

Päätekodon voi esiintyä etukäteen, ja käännös pysähtyy ennenaikaisesti, mikä vaikuttaa proteiiniin.

Perustusten lisääminen tai poistaminen

Joillakin mutageeneilla, kuten interkaloivilla aineilla (muun muassa akridiini) ja ultraviolettisäteilyllä, on kyky modifioida nukleotidiketjua.

Interkaloivia agentteja

Kuten mainitsimme, intercaping -aineet ovat litteitä molekyylejä, ja heillä on kyky interkalate (Siis sen nimi) säikeen emäksen välillä, vääristäen sitä.

Replikaation aikaan tämä molekyylin muodonmuutos johtaa deleetioon (ts. Kun DNA menettää emäksiä tai uusi lukukehys vaikuttaa.

Muista, että geneettinen koodi sisältää kolmen nukleotidin lukemisen, jotka koodaavat aminohappoa. Jos lisäämme tai poistamme nukleotideja (numerossa, joka ei ole 3), kaikki DNA: n lukeminen vaikuttaa, ja proteiini on täysin erilainen.

Tämän tyyppisiä mutaatioita kutsutaan Kehysvaihto o Muutokset kolmioiden koostumuksessa.

UV-säteily

Ultraviolettisäteily on mutageeninen aine, ja se on normaali ei -ionisoiva komponentti tavallisesta auringonvalosta. Komponentti, jolla on korkein mutageeninen nopeus, on kuitenkin loukkuun maapallon ilmakehän otsonikerroksen avulla.

DNA -molekyyli absorboi säteilyä ja pyrimidiinimalkaisten muodostuminen tapahtuu. Toisin sanoen pyrimidiinialustat sitoutuvat kovalenttisten sidosten kautta.

DNA -ketjun vierekkäiset timinat voivat liittyä Timinas -dimeereihin. Nämä rakenteet vaikuttavat myös replikaatioprosessiin.

Joissakin organismeissa, kuten bakteereissa, nämä dimeerit voidaan korjata fotoliasase -nimisen korjausentsyymin läsnäolon ansiosta. Tämä entsyymi käyttää näkyvää valoa dimeerien muuntamiseen kahdessa erillisessä emäksessä.

Nukleotidien jaetun korjauksen korjaus ei kuitenkaan ole rajoitettu valon aiheuttamiin virheisiin. Korjausmekanismi on leveä ja se voi korjata eri tekijöiden aiheuttamat vauriot.

Kun ihmiset altistavat meidät liikaa auringolle, solumme saavat liiallisia määriä ultraviolettisäteilyä. Seurauksena on Timina Dímerosin tuottaminen ja voi aiheuttaa ihosyöpää.

Viitteet

1. Alberts, b., Bray, D., Hopkin, k., Johnson, a. D -d., Lewis, J., Raff, m.,… & Walter, P. (2015). Välttämätön solubiologia. Garlantitiede.
2. Cooper, G. M., & Hausman, R. JA. (2000). Solu: Lähestymismolekyyli. Sinauer Associates.