Генетика. Соматическая мутация

Мутация – это стойкое преобразование генотипа, которое совершается под воздействием внешней или внутренней среды. Терминология была предложена Хуго де Фризом. Процесс, при котором возникает это изменение, называется мутагенезом.

Далее в статье рассмотрим подробнее характер данной трансформации, выясним также, что такое соматическая мутация.

Терминология

Соматическая мутация – это модификация гена в определенных клетках в период индивидуального развития организма. Раньше считали, что преобразование генотипа обычно возникает преимущественно перед формированием или в созревших половых клетках и обязательно на зачаточном уровне. Именно в этом причина того, что гаметические изменения воссоздаются всеми клетками, которые образуются в процессе развития зиготы. А она появилась при участии начальной мутационной гаметы. На сегодняшний день многие факты свидетельствуют о возникновении модификаций генотипа в любое время индивидуального развития организма.

Изменения у растений

Наука уже давно доказала, что у растений соматическая мутация встречается довольно часто. Примером могут служить почковые вариации, которые детально описал Ч. Дарвин. Такие изменения чаще всего происходят у фруктовых деревьев и декоративных растений и используются для выведения их новых сортов. Разные виды яблок, апельсинов и прочих различных фруктов были получены благодаря обнаружению человеком некоторых ветвей, которые имели отличие от всего дерева. Это может быть и скорость созревания, и размер, и форма, и количество плодов.

Используя вегетативные отростки от таких ответвлений, можно получить деревья с идентичными особенностями материнской части. Считается, что первоначальное свое происхождение они получили от трансформаций начальной клетки в точке роста. Исходя из того, что растения не имеют крайне обособленного пути на зачаточном уровне, подтверждается факт полового размножения при вегетативных мутациях. Это возможно в случае, когда трансформация проникла в субэпидермальный слой, так как из него формируются половые клетки. В результате у одного и того же растения могут встречаться как модифицированные, так и не затронутые мутацией ткани, отличающиеся друг от друга.

Трансформации у животных

У животных не происходит вегетативного размножения и нет изолированного зачаткового пути. Поэтому понятие "соматическая мутация" относительно них применяется крайне редко. Генетика наиболее изучена у некоторых форм, благодаря чему и можно наблюдать эти видоизменения. К таким относится муха дрозофила. У самца, например, были обнаружены отличающиеся от остальных по цвету или форме некоторые части тела или органы.

Соматические мутации у человека

Видоизменения происходят в диплоидных клетках. Поэтому модификация проявляется только при наличии доминантных генов или рецессивных, находящихся в гомозиготном состоянии. Соматические мутации у человека напрямую зависят от времени их возникновения. Чем раньше в развитии произойдут изменения генов, тем больше соответствующих клеток пострадает. В каком случае соматические мутации можно наблюдать у людей? Достоверно это не подтверждено. Возможно, этим процессом обусловлено изменение окраса радужной оболочки глаза, раковое перерождение и другие. С другой стороны, на развитие злокачественных образований, например, влияют преимущественно канцерогены, особенно негативные из которых − радиация и химические вещества.

Хромосомные аберрации

Под этим определением следует понимать изменение структуры хромосом. Соматическая мутация также приводит к этому процессу. При возникновении изменения генов на ранней стадии развития возможно появления билятеральных мозаик. У них одна половина тела с доминантными признаками, а другая – с рецессивными. В случае половой хромосомы образуются гинандроморфы, имеющие пополам женские и мужские признаки. Соматическая мутация с полным обособлением зачаткового пути поражает определенную часть половых клеток. В результате это наблюдается у некоторого потомства в виде зачаточной трансформации. Однако такое явление встречается очень редко. В основном такое изменение генов не обнаруживается в потомстве. Как известно, самопроизвольная соматическая мутация – также довольно редкое явление. По результатам разных экспериментов, она усиливается такими же факторами, что и зачатковая, а именно Х-лучами.

Мутабельность генов становится причиной многих явлений. У растений, например, к ним относятся пестроцветность, пестролистность, а также изменение цвета других частей рассматриваемого объекта. У человека, как сказано было выше, точно не доказаны явления и результаты соматических мутаций. Однако можно предположить, что таковыми являются проявления мозаичного и несимметричного признаков, таких как разный цвет глаз, их пятнистость, пигментация и другие. В настоящее время распространилось мнение, что последствием соматических мутаций являются разного рода опухоли злокачественного характера. Кроме того, пытаются найти связь с хромосомной аберрацией. Некоторые полагают, что главным фактором выступает увеличение количества хромосом, остальные исследователи считают, что причиной является их элиминация. Однако это просто догадки. Научных доказательств тому нет, а цитологические исследования ничего пока не показали.