История открытия мутационной изменчивости

     В 1946 году д-ру Мёллеру была присуждена Нобелевская премия: он показал, что рентгеновское облучение вызывает мутацию генов. Ученый подвергал плодовых мушек (дрозофил) действию больших доз рентгеновских лучей и обнаружил, что число мутаций у потомства облученных мушек резко увеличилось. Благодаря этому открытию появилась возможность выводить сорта растений и породы домашних животных с совершенно новыми свойствами.

Большая часть мутантных признаков, возникших под действием рентгеновских лучей, оказывается вредной для организма, и селекционер выбраковывает особей с такими признаками. Путем направленной селекции можно значительно улучшить качество сельскохозяйственных растений и животных. Кроме того, это открытие оказалось в руках генетиков важным средством изучения природы и характера действия генов. В самом деле, изменяя ген и наблюдая вызванные этим изменения, можно сделать вывод о том, как функционирует этот ген в нормальных условиях.

Первоначально генетики объясняли способность излучения вызывать мутацию с помощью теории прямого удара, согласно которой ионизирующее излучение непосредственно воздействует на ген, разрывая или ослабляя связь между отдельными компонентами его структуры. По мере развития наших знаний о генах, с одной стороны, и о действии излучения — с другой, появились новые гипотезы о природе мутаций, индуцированных ионизирующим излучением. В настоящее время всеобщим признанием пользуется теория о том, что вокруг молекулы ДНК под влиянием облучения возникает зона ионизации; вследствие ионизации химические соединения переходят в активную форму и, воздействуя на гены, вызывают их изменение. Подкреплением этой теории служит тот факт, что некоторые химические вещества, обладающие высокой активностью, вызывают мутации в клетках культуры ткани. К числу таких веществ относятся, например, азотные аналоги иприта. Раньше считали, что возникшие под действием ионизирующего излучения мутации являются следствием частичного разрушения или инактивации генов.

Если бы это соответствовало действительности, то следовало бы признать, что такие мутации по своей сути отличаются от природных мутаций. В самом деле, мутации лежат в основе эволюции, но никакая эволюция не могла бы протекать за счет разрушающих изменений. Теперь твердо установлено, что природа естественных мутаций и мутаций, вызванных облучением, совершенно одинакова; единственное различие заключается в том, что при облучении повышается частота мутаций. Мутации, вызванные облучением, не связаны с разрушением генов; доказательством тому служат обратные мутации, в результате которых мутировавший ранее ген возвращается к своему исходному состоянию. Так, если мутация произошла в результате изменения положения одной «ступеньки» в лестнице — ДНК, то при обратной мутации именно эта ступенька возвращается в свое прежнее положение.

Автор Синкевич Александр Олегович январь 2022г.

Все статьи