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変異原性物質の作用、種類および例
の 変異原性物質, 変異原とも呼ばれ、DNA鎖の一部である塩基の変化を引き起こすさまざまな性質の分子です。このように、これらの物質の存在は遺伝物質における突然変異の割合を増幅する。それらは物理的、化学的および生物学的変異原として分類されます。.
突然変異誘発は生物学的実体において遍在する事象であり、そして必ずしも負の変化につながるわけではない。実際には、それは進化の変化を可能にする変動の源です.
索引
- 1突然変異とは?
- 1.1突然変異は常に致命的ですか？?
- 1.2突然変異はどのように発生するのか?
- 2変異誘発物質の種類
- 2.1化学的変異原
- 2.2物理的変異原
- 2.3生物学的変異原
- 3それらはどのように機能しますか？：変異原性物質によって引き起こされる変異の種類
- 3.1塩基の互変異性
- 3.2類似塩基の組み込み
- 3.3基地での直接行動
- 3.4塩基の追加または削除
- 4参考文献
突然変異とは?
変異原のトピックに入る前に、変異とは何かを説明する必要があります。遺伝学では、突然変異は遺伝物質の分子内のヌクレオチド配列の恒久的かつ遺伝的な変化です。DNA.
生物の発生と制御に必要なすべての情報はその遺伝子にあります - それらは染色体に物理的にあります。染色体は長いDNA分子で構成されています.
一般に、突然変異は遺伝子の機能に影響を及ぼし、それはその機能を失うかまたは変更する可能性があります.
DNA配列の変化がタンパク質のすべてのコピーに影響を与えるため、特定の変異は細胞または体に対して一般的に非常に有毒です。.
突然変異は、生物のさまざまな規模で発生する可能性があります。点突然変異はDNAの一塩基に影響を与えますが、大規模突然変異は染色体の全領域に影響を与えます。.
突然変異は常に致命的ですか？?
突然変異がそれを運ぶ生物の病気や病理学的状態の発生に常につながると考えるのは間違っています。実際、タンパク質の配列を変えない変異があります。読者がこの事実の理由をもっとよく理解したいのであれば、彼は遺伝暗号の縮重について読むことができます。.
事実、生物学的進化の光の下では、 正弦波 人口の変化が起こるのは、変動の存在です。この変動は、2つの主なメカニズムから生じる：突然変異と組換え.
したがって、ダーウィン進化論の文脈では、集団の中に変種があること、そしてこれらの変種がより大きな生物学的適応をもたらしたことが必要です.
変異はどのように発生するのか?
突然変異は自然発生的に起こることもあれば、誘発されることもあります。窒素含有塩基の固有の化学的不安定性は突然変異に変換され得るが、非常に低い頻度で.
自然発生的な点突然変異の一般的な原因は、DNA二重らせんにおけるシトシンのウラシルへの脱アミノ化です。この鎖の複製過程は、元のＧＣ対がＡＴ対によって置換されている突然変異体娘を導く。.
DNA複製は驚くべき精度で起こる出来事ですが、それは完全には完璧ではありません。 DNA複製の誤りもまた自然突然変異の出現につながる.
さらに、特定の環境要因への有機体の自然な暴露は突然変異の出現をもたらします。これらの要因の中で私たちは、とりわけ紫外線、電離放射線、様々な化学物質を持っています.
これらの要因は変異原性です。次に、これらの薬剤の分類、それらが細胞内でどのように作用するのか、そしてその影響について説明します。.
変異原性物質の種類
遺伝物質に突然変異を引き起こす物質は、本質的に非常に多様です。まず、変異原物質の分類を調べて各タイプの例を示し、次に変異原物質がDNA分子に変化をもたらすことができるさまざまな方法について説明します。.
化学変異原
化学的性質の変異原としては、以下のクラスの化学物質が挙げられる：とりわけ、アクリジン、ニトロソアミン、エポキシド。これらのエージェントの下位分類は次のとおりです。
類似ベース
窒素含有塩基と構造的類似性を有する分子は突然変異を誘発する能力を有する。 l 5 - ブロモウラシルと2 - アミノプリンが最も一般的です.
遺伝物質と反応する薬剤
亜硝酸、ヒドロキシルアミンおよび一連のアルキル化剤は、DNAを構成する塩基中で直接反応し、プリンからピリミジンへ、およびその逆に変化する可能性があります。.
間質剤
アクリジン、エチジウムブロマイド（分子生物学実験室で広く使用されている）およびプロフラビンのような、平坦な分子構造を持ち、DNA鎖に入ることをどうにかしている分子の数がある.
酸化反応
細胞の正常な代謝は、二次産物として、細胞構造および遺伝物質にも損傷を与える一連の活性酸素種を持っています.
物理的変異原
第二のタイプの突然変異誘発剤は物理的なものである。このカテゴリーには、DNAに影響を与えるさまざまな種類の放射線があります。.
生物学的変異原
最後に、生物学的変異体があります。それらは、ウイルスや他の微生物に突然変異（染色体レベルの異常を含む）を誘発する可能性がある生物です。.
それらはどのように作用するのか？：変異原性物質によって引き起こされる変異の種類
変異誘発物質の存在はＤＮＡ塩基に変化を引き起こす。結果がピリミジンまたはピリミジン塩基の化学的性質が同じものへの変化を含む場合、遷移について話します。.
対照的に、変化が異なる種類の塩基（ピリミジンによるプリンなど）の間で起こる場合、我々はそのプロセスをトランスバージョンと呼ぶ。以下のイベントが原因で遷移が発生する可能性があります。
塩基の互変異性
化学において、異性体という用語は、異なる化学構造を示すという同じ分子式を有する分子の特性を説明するために使用される。互変異性体は、官能基の位置においてそれらの対と異なるだけであり、そして２つの形態の間に化学平衡がある異性体である。.
互変異性体の一種はケト - エノールであり、そこでは水素の移動が起こりそして両方の形態の間で変化する。イミノからアミノへの変化もあります。その化学組成のおかげで、DNAの塩基はこの現象を経験します.
例えば、アデニンは通常アミノとして見られ、そして通常はチミンと対をなす。しかし、それがそのイミノ異性体（非常にまれ）で見つかると、それは不正確な塩基と対になる：シトシン.
類似塩基の組み込み
塩基に似た分子の取り込みは、塩基対形成パターンを妨害し得る。例えば、（チミンの代わりに）５－ブロモウラシルの取り込みはシトシンのように挙動し、そしてＣ － ＧペアによるＡＴペアの置換をもたらす。.
基地での直接行動
特定の変異原の直接作用はDNA塩基に直接影響を及ぼします。例えば、亜硝酸は酸化的脱アミノ化反応によってアデニンを類似の分子、ヒポキサンチンに変換する。この新しい分子はシトシンと対になります（通常はアデニンのようにチミンとは対立しません）。.
変化はシトシンでも起こり得、脱アミノ化の結果として、ウラシルが得られる。 DNA中の一塩基の置換はペプチド配列の転写および翻訳の過程に直接影響する.
終止コドンが前もって現れ、翻訳が時期尚早に止まり、タンパク質に影響を与える.
塩基の追加または削除
インターカレート剤（とりわけアクリジン）および紫外線のようないくつかの突然変異誘発物質はヌクレオチド鎖を修飾する能力を有する。.
インターカレート剤による
述べたように、挿入剤は平坦な分子であり、そして以下の能力を有する。 点在 それを歪めて、鎖の基部間の（それ故にその名前）.
複製時に、分子内のこの変形は塩基の欠失（すなわち損失）または挿入をもたらす。 DNAが塩基を失うか新しいものが追加されると、オープンリーディングフレームは影響を受けます.
遺伝暗号はアミノ酸をコードする3つのヌクレオチドの読み取りを含むことを思い出してください。 （3ではない数の）ヌクレオチドを追加または削除すると、すべてのDNA読み取り値が影響を受け、タンパク質がまったく異なります.
これらのタイプの突然変異は呼ばれます フレームシフト またはトリプレットの組成の変化.
紫外線
紫外線は変異原性物質であり、通常の太陽光の通常の非電離成分です。しかし、変異原性率が最も高い成分は、地球の大気中のオゾン層に捕捉されています。.
DNA分子は放射線を吸収し、ピリミジンダイマーの形成が起こります。すなわち、ピリミジン塩基は共有結合によって結合されている。.
ＤＮＡ鎖中の隣接チミンは結合してチミン二量体を形成することができる。これらの構造は複製プロセスにも影響を与えます.
細菌などの一部の生物では、これらの二量体は、フォトリアーゼと呼ばれる修復酵素の存在によって修復することができます。この酵素は二量体を2つの別々の塩基に変換するために可視光を使用します.
しかしながら、ヌクレオチド除去修復は、光によって引き起こされるエラーに限定されない。修復メカニズムは広範囲であり、そして様々な要因によって引き起こされる損傷を修復することができます.
人間が私たちを過度に太陽にさらすと、私たちの細胞は過剰な量の紫外線を受けます。その結果、チミンダイマーが生成され、皮膚癌を引き起こす可能性があります.
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