Arten von Mutationen: Gen- und Chromosomenmutationen

Es gibt zwei Arten von Mutationen: (i) Genmutationen oder Punktmutationen und (ii) Chromosomenmutationen.

1. Genmutationen:

Eine chemische Veränderung, die in der DNA einer Zelle auftritt, wird Genmutationen oder Punktmutationen genannt. Eine solche Mutation kann die Sequenz der Nukleotide innerhalb eines Teils des DNA-Moleküls verändern. Diese Änderung ändert die Informationen über die DNA-Kette und führt zu Unterschieden in den Proteinen, die produziert werden.

Bild mit freundlicher Genehmigung: upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d8/Benzopyrene_DNA_adduct_1JDG.png

Zum Beispiel bewirkt bei einer Sichelzellenanämie die Mutation eines einzelnen Gens eine geringfügige Änderung in der Struktur des Proteinmoleküls von Hämoglobin, und aufgrund dieser geringfügigen Änderung nimmt die Blutzelle, die das Hämoglobin trägt, eine Sichelform an.

Nach Ansicht vieler Wissenschaftler können die Mutationen auf natürliche Weise durch die Strahlung verursacht werden, die ständig aus dem Kosmos in die Erdatmosphäre gelangt. Genmutationen werden zum Beispiel wahrscheinlich verursacht, wenn die Geschlechtszellen (Gameten) eines Organismus Röntgenstrahlen, Gammastrahlen, kosmischen Strahlen und ultravioletten Strahlen ausgesetzt sind. Zusätzlich zu dieser Strahlung können bestimmte als Mutagene bezeichnete Chemikalien Nukleotide innerhalb von DNA-Molekülen verändern. Die Details von Mutagenen sind wie folgt:

Physische Mutagene:

Energetische, durchdringende Strahlungen wie Röntgenstrahlung und ultraviolettes Licht sind starke physische Mutagene. Sehr energiereiche Strahlungen können alle Organismen durchdringen und eine große Anzahl unterschiedlichster Mutationen erzeugen. Beispielsweise ist Röntgenstrahlung ein starkes physikalisches Mutagen, das Chromosomen zerbrechen, Desoxyribose oxidieren, Deaminat und Dehydroxylatbasen oxidieren und Peroxide bilden kann.

Obwohl es weniger energiereich ist als Röntgenstrahlen, ist ultraviolettes Licht auch ein starkes Mutagen, vor allem, weil die Basis von Nukleinsäuren Energie ihrer Wellenlängen absorbiert. Während die Energie des UV auch Chromosomen zerbrechen kann, ist seine chemische Wirkung auf Basen eine besonders wichtige Mutagenese.

Chemische Mutagene:

Chemische Mutagene wie salpetrige Säure, Formaldehyd, Ethylethan, Sulfonat usw. erzeugen Mutationen durch Addition oder Subtraktion ganzer Nukleotide. C. Auerbach stellte als erster Mutationen fest, die durch bestimmte Chemikalien hervorgerufen werden können. Sie machte diese wichtige Entdeckung im Zweiten Weltkrieg.

Die Chance, dass ein bestimmtes menschliches Gen in einer Generation mutiert, liegt zwischen 1: 10.000 und 1: 1.000.000. Da Menschen mindestens 30.000 Gene besitzen, ist es wahrscheinlich, dass jede Person mindestens eine Mutation trägt.

2. Chromosomenabberrationen (Chromosomenmutationen):

Eine andere Möglichkeit, die genetischen Merkmale eines Organismus zu verändern, besteht in Veränderungen, die ganze Chromosomen oder Teile von Chromosomen betreffen. Strukturelle Veränderungen in Chromosomen werden auch durch Strahlung, Chemikalien und sogar durch einige Virusinfektionen verursacht.

Während der Zellteilung treten Veränderungen in der Struktur der Chromosomen auf. Wenn sich homologe Chromosomen paaren, können verknüpfte Gene auf den Chromosomen auseinanderbrechen. Die Gene können sich einem anderen Chromosom anschließen oder sie können verloren gehen.

Bei einer Deletion geht also ein Stück Chromosom verloren. Wenn ein Chromosom bricht und die Teile sich nicht wieder anheften, können die Teile verloren gehen. Dies ist die schwerwiegendste Art der Chromosomenmutation. Hier stehen dem Nachwuchs keine genetischen Informationen zur Verfügung.

Duplikation tritt auf, wenn dem normalen Chromosom ein zusätzliches, jedoch identisches Stück Chromosom hinzugefügt wird.

Wenn eine Inversion auftritt, brechen die Chromosomenstücke auseinander und werden in einer anderen Reihenfolge zum selben Chromosom zusammengefügt. Normalerweise haben Inversionen keine schädlichen Auswirkungen auf die Nachkommenschaft.

Aufgrund der Mutagene werden zwei Arten von sichtbaren und tödlichen Mutationen gefunden. Mutationen befinden sich entweder auf Geschlechtschromosomen oder in Autosomen.