Мутація у вірусів - мутація вірусів, характеристика мутагенів - біологія
Мутація - мінливість, пов'язана зі зміною самих генів. Вона може мати переривчастий, стрибкоподібний характер і приводити до стійких зміною спадкових властивостей вірусів. Всі мутації вірусів поділяються на дві групи:
За протяжності їх ділять на точкові і абераційні (зміни, що зачіпають значну ділянку генома). Точкові мутації обумовлені заміною одного нуклеотиду (для РНК-вірусів). Такі мутації можуть іноді ревертіровать з відновленням початкової структури генома.
Однак мутаційні зміни здатні захоплювати і більші ділянки молекул нуклеїнових кислот, т. Е. Кілька нуклеотидів. У цьому випадку теж можуть відбуватися випадання, вставки і переміщення (транслокація) цілих ділянок і навіть повороти ділянок на 180 ° (так звані інверсії), зміщення рамки зчитування - більші перебудови в структурі нуклеїнових кислот, а отже, і порушення генетичної інформації.
Але не завжди точкові мутації призводять до зміни фенотипу. Є ряд причин, в силу яких такі мутації можуть не проявлятися. Одна з них - вирожденність генетичного коду. Код білкового синтезу виродилися, т. Е. Деякі амінокислоти можуть кодуватися кількома триплету (кодонами). Наприклад, амінокислота лейцин може кодуватися шістьма триплету. Ось чому, якщо в молекулі РНК внаслідок якихось впливів відбулася заміна триплета ЦУУ на ЦУЦ, ЦУА на ЦУГ, то в молекулі синтезованого білка все одно включиться амінокислота лейцин. Тому ні структура білка, ні його біологічні властивості не порушаться.
Природа користується своєрідною мовою синонімів і. замінюючи один кодон іншим, вкладає в них одне й те саме поняття (амінокислоту), зберігаючи, таким чином, в синтезованих білку його природну структуру і функцію.
Інша справа, коли якась амінокислота кодується всього одним кодоном, наприклад, синтез триптофану кодується тільки одним кодоном УГГ і заміни, т. Е. Синоніма, немає. В цьому випадку в білок включається якась інша амінокислота, що може привести до появи мутантного ознаки.
Аберація у фагів обумовлена делеціями (випаданням) різного числа нуклеотидів, від однієї пари до послідовності, яка обумовлює одну або кілька функцій вірусу. Як спонтанні, так і індуковані мутації ділять також на прямі і зворотні.
Мутації можуть мати різні наслідки. В одних випадках вони ведуть до зміни фенотипічних проявів в нормальних умовах. Наприклад, збільшується або зменшується розмір бляшок під агаровим покриттям; збільшується або послаблюється нейровірулентность для певного виду тварин; вірус стає більш чутливим до дії хіміотерапевтичного агента і т. п.
В інших випадків мутація є летальною, тому що внаслідок її порушується синтез або функція життєво важливого вірусспецифічного білка, наприклад вірусної полімерази.
У деяких випадках мутації є умовно летальними, так як вірус-специфічних білок зберігає свої функції в певних для нього умовах і втрачає цю здатність у Не дозволяється (неперміссівних) умовах. Типовим прикладом таких мутацій є температурно-чутливі - ts-мутації, при яких вірус втрачає здатність розмножуватися при підвищених температурах (39 - 42 ° С), зберігаючи цю здатність при звичайних температурах вирощування (36 - 37 ° С).
Морфологічні або структурні мутації можуть стосуватися розміру віріона, первинної структури вірусних білків, зміни генів, що детермінують ранні і пізні вірусспеціфіческой ферменти, що забезпечують репродукцію вірусу.
За своїм механізмом мутації можуть бути теж різними. В одних випадках відбувається делеція, т. Е. Випадання одного або декількох нуклеотидів, в інших - відбувається вбудовування одного або декількох нуклеотидів, а в деяких випадках - заміна одного нуклеотиду іншим. [1]
Мутації можуть бути прямими і зворотними. Прямі мутації змінюють фенотип, а зворотні (реверсії) - його відновлюють. Можливі справжні реверсії, коли зворотна мутація відбувається разом первинного ушкодження, і псевдореверсіі, якщо мутація відбувається в іншій ділянці дефектного гена (інтрагенная супрессия мутації) або в іншому гені (Екстрагенние супрессия мутації). Реверсія не є рідкісною подією, так як ревертанти зазвичай більш пристосовані до даної клітинної системі. Тому при отриманні мутантів із заданими властивостями, наприклад вакцинних штамів, доводиться рахуватися з можливою їх реверсією до дикого типу.
Віруси відрізняються від інших представників живого світу не тільки своїми малими розмірами, виборчої здатністю розмножуватися в живих клітинах, особливостями будови спадкового речовини, але і значною мінливістю. Зміни можуть стосуватися величини, форми, патогенності, антигенної структури, тканинного тропізму, стійкості до фізико - хімічних впливів і інших властивостей вірусів. Значення причин, механізмів і характеру зміни має велике значення при отриманні необхідних вакцинних штамів вірусів, а також для розробки ефективних заходів боротьби з вірусними епізоотіями, в процесі яких, як відомо, властивості вірусів можуть істотно змінять однією з причин порівняно високу здатність вірусів змінювати свої властивості є те, що спадкове речовина цих мікроорганізмів менш захищене від впливу зовнішнього середовища.
Рекомендуємо до прочитання:
універсальність
До недавнього часу вважалося, що код абсолютно універсальний, т. Е. Зміст кодових слів однаковий для всіх вивчених організмів: вірусів, бактерій, рослин, земноводних, ссавців, включаючи людину. Однак пізніше стало відомо одне.
Насінники потребують охолодження
Передумовою для того, щоб не порушити утворення сперми (сперматогенез) для більшості видів ссавців є оптимальна температура в тканини сім'яників (що не перевищує 36 ° С). Висока температура сім'яників погіршує якість сп.