Виды мутаций

Можно выделить пять основных видов мутаций: генные, хромосомные, геномные, цитоплазматические и соматические.

Генные, хромосомные, геномные и цитоплазматические мутации происходят в клетках, из которых образуются гаметы. Другими словами, эти мутации передаются следующему поколению.

Соматические мутации происходят в соматических (не участвующих в размножении) клетках организма и следующему поколению могут быть переданы только при вегетативном размножении. В свою очередь виды соматических мутаций могут быть любыми (генными, хромосомными и др.).

В независимости от вида мутаций большинство из них вредны и удаляются из популяции в процессе естественного отбора. Однако бывают нейтральные и полезные мутации, которые повышают жизнеспособность организма. Кроме того, вредные в определенных условиях среды мутации в других условиях становятся полезными.

Также мутации делят на спонтанные и индуцированные. Первые возникают редко и случайно. Вторые — под действием мутагенов (веществ и излучений, вызывающих мутации).

Генный вид мутаций

Генные мутации — это такие мутации, когда в цепочке ДНК меняется лишь один нуклеотид (или одна комплиментарная пара нуклеотидов). По-другому генные мутации называют точечными. Такие ошибки могут происходить в процессе синтеза новой цепочки ДНК.

Именно генные мутации дают множество аллелей одного и того же гена. Большинство генных мутаций сохраняется в рецессивном состоянии. Если ген мутирует и при этом остается доминантным, то велика вероятность гибели потомства и, следовательно, исчезновения возникшего изменения гена, так как большинство мутаций вредны.

Хромосомные мутации

Такие мутации возникают в результате перестройки хромосом. При конъюгации хромосом и делении клетки могут утрачиваться, удваиваться, переворачиваться части хромосом, происходить обмен участками негомологичных хромосом.

Хромосомные мутации обычно возникают из-за разрывов хроматид, после чего они соединяются уже по-другому.

Геномный вид мутаций

Геномные мутации затрагивают не отдельные гены или части хромосомы, а весь геном клетки, в результате меняется количество хромосом. Данный вид мутаций возникает в следствие ошибок при расхождении хромосом в процессе мейоза.

Изменение количества хромосом в половой клетке может быть кратным (2n, 3n и т. д. вместо n) или некратным (например, n + 1). В первом случае возникает полиплоидия, во втором — анеуплоидия.

Полиплоидия широко распространена в мире растений, хотя есть и животные, которые в процессе эволюции возникли именно в результате полиплоидии.

Анеуплоидия обычно приводит к снижению жизнеспособности организма, тогда как полиплоидия к увеличению размеров клеток и органов.

Цитоплазматические мутации

ДНК содержится не только в ядре, но также в митохондриях, хлоропластах и некоторых других органоидах. ДНК цитоплазматических структур также может мутировать и при мейотическом делении передаваться следующему поколению.

Обычно цитоплазматические мутации передаются по женской линии, так как яйцеклетка крупнее сперматозоидов, включает множество органоидов.