Mutační proces evoluce je jedním z nejdůležitějších článků ve vývoji. Ve většině případů má zpočátku nepříznivý vliv na fenotyp jedinců. Protože jsou však recesivní, jsou změněné alely přítomny zpravidla v genofondu v heterozygotních genotypech pro odpovídající lokus. Zvažte dále roli mutačního procesu v evoluci.
Obecné informace
Mutační proces je dědičná náhlá změna vyvolaná prudkou funkční a strukturální transformací genetického materiálu. Ten je organizován do hierarchie různých prvků, od molekulárních míst přítomných v genu po chromozomy a genomy. Proces mutace je faktorem tlaku na populaci. V důsledku toho se frekvence jedné alely mění ve vztahu k jiné.
Nejlepší efekt
Vzhledem k přítomnosti mutantních alel v genofondu u heterozygotního genotypu je vyloučen přímý negativní dopad na fenotypovou expresi znaku kontrolovaného tímto genem.
Vzhledem k hybridní síle (heteróza), mnohomutace v heterozygotním stavu často přispívají ke zvýšení životaschopnosti organismu.
Zachováním alel, které nemají adaptivní hodnotu v současném prostředí existence, ale jsou schopny ji získat buď v budoucnu, nebo při rozvoji jiných ekologických nik, se vytváří rezerva variability.
Význam mutačního procesu
Význam je dán tím, že při neustálém výskytu spontánních změn a jejich kombinací vznikají při křížení nové kombinace genů a transformací. To následně nevyhnutelně vede k dědičným úpravám populace. Úlohou mutačního procesu je zvýšení genetické heterogenity. Přitom bez spoluúčasti dalších faktorů není schopen řídit transformaci přirozené populace.
Mutační proces je zdrojem elementárního materiálu, rezervou variability. Vzhled transformací má statistický a pravděpodobnostní charakter. Evoluční význam procesu spočívá v udržení vysoké heterogenity přirozených populací, podílejících se na tvorbě různých alel a vzniku nových genů. Proces mutace vytváří celou škálu variability v konkrétním genofondu. Díky svému neustálému toku má neřízený a náhodný charakter.
Specific
Proces mutace probíhá po celou dobu existence veškerého života. Některé přeměny mohou v různých organismech probíhat opakovaně. Genofondy jsou pod neustálým vlivemmutační proces. To kompenzuje vysokou pravděpodobnost ztráty jediné změny v řadě generací. Navzdory skutečnosti, že proces mutace vyvíjí relativně malý tlak na jeden gen, u velkého počtu z nich prochází genetická struktura významnými změnami.
Mechanismus a výsledek
V důsledku neustálého křížení se objevuje mnoho kombinací alel. Genetická kombinatorika opakovaně zkoumá význam mutací. Pronikají do nových genomů, objevují se v různých genotypových prostředích. Potenciální počet takových kombinací genetického materiálu v jakékoli populaci je obrovský. Z teoreticky pravděpodobného počtu možností je však realizována jen nepodstatná část. Realizovaný podíl kombinací určuje jedinečnost téměř každého jedince. Tento faktor je extrémně důležitý pro realizaci přirozeného výběru.
Funkce projevu
Mutace jsou základní věcí evoluce. Existuje několik typů: genomický, chromozomální, gen. Mezi rysy projevu mutací je třeba vyzdvihnout jejich expresivitu. Odráží míru jejich fenotypového projevu. Navíc se mutace vyznačují penetrancí. Představuje frekvenci fenotypových projevů v jedné alele určitého genu v populaci, bez ohledu na expresivitu.
Genové mutace
Představují transformaci nukleotidové sekvence. Mutační proces v tomto případě mění povahu působení genu. Obvykle dochází k molekulární transformaci, která způsobuje fenotypový efekt. Předpokládejme, že v určitém genu v určitém bodě kódů je CTT kódující kyselinu glutamovou. Při nahrazení pouze jednoho nukleotidu se může změnit na GTT kodon. Bude se podílet na syntéze nikoli kyseliny glutamové, ale glutaminu. Původní a mutantní proteinové molekuly se liší, a to pravděpodobně povede k sekundárním rozdílům fenotypové povahy. Přesná replikace nové alely bude probíhat, dokud nenastane nová změna. S genovou mutací tak vzniká řada nebo pár homologních prvků. Můžete vyvodit i opačný závěr. Přítomnost alelické variability pro konkrétní gen znamená, že byl v určité době zmutován.
Extra
Heterozygotní stav, diploidní genotyp, „tichá DNA“– to vše jsou pasti na mutace. S degenerací genetického kódu hovoří vzácnost výskytu transformací o nápravě. Mutační procesy by měly probíhat v existujících živých organismech s určitou frekvencí. Mělo by to stačit k vyvolání změn, kterými by se populace dostaly na novou úroveň. Mutace se nacházejí v různých koncentracích. Některé z nich by se měly podílet na historickém procesu vývoje živých organismů a přispívat k vytváření nových taxonů. Mutace se zpravidla objevují bez přechodů, diskrétně akřečovitě. Jakmile dojde ke změně, je stabilní. Přenáší se na potomky. Mutace neprobíhají řízeně. Stejnou změnu lze opakovat znovu a znovu.
Adaptivní hodnota
Většina nových mutantů má výrazně nižší životaschopnost než divoký/normální typ. Zároveň se projevuje v různé míře: od subvitálního, sotva patrného až po semiletální a letální stav. Při analýze životaschopnosti mutantů Drosophila, která se objevila se změnami na X chromozomu, byla u 90 % jedinců nižší než u normálních. 10 % mělo supervitální stav – zvýšenou vitalitu. Celkově je adaptivní hodnota nově vznikajících mutantů zpravidla snížena. Vyznačuje se funkční užitečností morfologických znaků a plodnosti, fyziologickou vitalitou.
