Мутагенез

Мутагенез — физикалық және химиялық мутагендердің көмегімен мутацияларды жасанды жолмен алу әдісі. Бұл әдіс экспериментті генетикада жиі қолданылады. Селекцияда мутагенез жануарлардың, өсімдіктердің және микроорганизмдердің болашақтағы мутанттарын алуда пайдаланылады.

Мутагенез (мутациялық процесс) — мутагендік фактормен алғашкы кездескеннен бастап мутантты клон құрылғанға дейін торшада өтетін күрделі молекулалық процестердің жинағы. Бұл өте күрделі құбылыс, бірнеше жүйелі окиғалардан тұрады. Олар:

1. генетикалық материалдың мутагенмен алғаш байланысуы;
2. ДНҚ-да (кейбір вирустардын РНҚ-да) мутацияға дейінгі зақымның пайда болуы;
3. бұл зақымнан айығу (репарация);
4. мутантты геннің көбеюі;
5. мутантты түрдің пайда болуы. Бұл кезеңдердің әркайсысы өз алдына күрделі, әртүрлі өзгерушілікке бейім. Оның себебі тек қана вирус геномының ерекшеліктерінде немесе мутагендердің күші мен табиғатында ғана емес. Бұған көптеген ішкі және сыртқы жағдайлар араласады.

Мутагенездің әр сатысында зақымданған ген әртүрлі өзгеріске түсуі ықтимал, оның бәрі ақырғы нәтижеде көрінеді. 3 негізгі түрлі нәтиже болуы мүмкін:

1. алғашқы мутациясыз фенотипке оралу;
2. торшаның өлуі;
3. мутация пайда болу.

Бағытталмаған мутагенез

Бағытталмаған мутагенез әдісімен белгілі бір ықтималдығы бар ДНҚ тізбегіне өзгерістер енгізіледі. Мутагендік факторлар (мутагендер) әртүрлі химиялық және физикалық әсерлер болып табылады. Олар - мутагендік заттар, ультракүлгін сәулелер және радиация. Мутантты ағзаларды алғаннан кейін мутагенез скринингі және іріктеу жүргізіледі. Бағытталмаған мутагенезді жүзеге асыру үшін үрдіс барлық мақсаттарына келетінін дәлелдеу қажет сондықтан бұл мутагенез көп уақытты қажет етеді.

Бағытталған мутагенез Бағытталған (орынға қатысты) мутагенезде ДНҚ өзгерістері бұрын белгілі болған сайтқа енгізіледі (ДНҚ-ны байланыстыратын сайт). Мутацияны жүзеге асыратын жұп праймерлер және қажетті ДНҚ фрагментінің ұшына қосымша праймерлер синтезделеді. Алғашқы екі реакция кезінде мутация бар ДНҚ фрагменттері пайда болады, олар үшінші реакцияға біріктіріледі. Алынған фрагмент қажетті ДНҚ молекуласын толықтырады.