2 Arten von Agenzien, die bei der künstlichen Induktion von Mutationen verwendet werden
Einige der wichtigsten Arten von Agenzien, die zur künstlichen Mutationsinduktion verwendet werden, sind: (i) chemische Mutagene und (ii) physikalische Mutagene
Die spontane Mutationsrate ist an allen Orten in allen Organismen sehr niedrig.
Mullers Experimente stellten fest, dass die Mutationsrate bei den Nachkommen von Drosophila bei Behandlung mit Röntgenstrahlen viel höher ist. Kein physikalisches oder chemisches Mittel, das zur künstlichen Mutationsinduktion verwendet wird, wird als Mutagen bezeichnet.
(i) chemische Mutagene
Chemische Mutagene werden auf folgende Weise verwendet:
(a) Einbau von Basisanaloga:
Die zwei üblicherweise verwendeten Basenanaloga sind 5-Bromouracil (5BU) und 5 Fluorouracil (5FU). Beide sind analoge Basen zu Thymin der DNA, aber 5BU oder 5FU paart mit Guanin anstelle von Thymins natürlichem Adeninpaar, wodurch eine 5BU-G- oder 5FU-G-Paarung anstelle einer TA-Paarung entsteht. Es stört Replikations-, Transkriptions- und Translationsmechanismen von DNA-Molekülen.
(b) Methylierungsmittel:
Einige Chemikalien wie RN (CH 2 Cl) 2 oder Stickstoff-Senf verursachen die Anlagerung einer Methylgruppe an die Stickstoffbasen der DNA. Beispielsweise bildet Cytosin bei der Methylierung 5-Methylcytosin, das die Trennung von DNA-Strängen zur Replikation und Transkription verhindert.
(c) Acridinfarbstoffe:
Bestimmte organische Farbstoffe wie Acridinorange und Proflavin verursachen die Insertion oder Deletion von Stickstoffbasen in einem Gen. Acridine können zwischen Stickstoffbasen der DNA inseriert werden; Infolgedessen findet eine Rahmenverschiebung des genetischen Codes statt und ändert somit die gesamte Menge genetischer Information (Codon). Diese werden auch als Gibberish- oder Frame-Shift-Mutationen bezeichnet, da solche Mutationen eine Nonsense-Polypeptidkette oder ein Codon bilden.
(d) Desaminierung von Basen:
Einige Chemikalien wie Distickstoffmonoxid (Entfernung von NH 2 oder Aminogruppe) bilden die Stickstoffbasis und verändern daher das Codon der DNA. Distickstoffoxid desaminiert Adenin, um Hypoxanthin mit Guanin-ähnlichen Eigenschaften zu bilden.
Als Ergebnis davon wird die AT-Paarung im DNA-Molekül durch die GC-Paarung ersetzt, wodurch eine Genmutation verursacht wird. Distickstoffoxid kann auch Cytosin in Uracil und Guanin in Xanthin umwandeln. Durch die Desaminierung werden Replikation, Transkription und Translation gestört.
(ii) physikalische Mutagene:
(a) Hochenergiestrahlungen:
Alle Arten von Energie, die die chemische Struktur von Genen oder Chromosomen verändern können, induzieren Mutationen. Zum Beispiel erzeugen Röntgenstrahlen, Alphastrahlen, Gammastrahlen, Betastrahlen, kosmische Strahlen, bekannt als ionisierende Strahlungen, und Protonen und Neutronen eine ionisierende Wirkung auf DNA-Moleküle. Sie verzerren oder brechen DNA-Duplex und stören die Replikation. Ultraviolette Strahlen sind nicht ionisierende Strahlungen und erzeugen Thymin-Dimere.
(b) Temperatur:
Ein Temperaturanstieg kann zu Störungen in den Genen führen und Mutationen verursachen. In seltenen Fällen kann die Behandlung bei niedrigen Temperaturen auch zu Mutationen führen, wie dies beim Paddy der Fall ist.
