突变导致，机制，药剂和意义

• 突变是产生与野生型不同的基因或染色体的方法（“正常”是用于生物的任意标准）。
• 它通常被定义为基因或染色体上自发的永久性变化，通常在有关生物体中产生可检测的影响并传递给后代。
• 突变的基因或染色体是由突变过程产生的，而表型发生变化的生物体或细胞被称为突变体。
• 由于基因或染色体本身的变化，突变可能导致突变。因此，广泛的突变可能：

1. 基因突变基因的等位基因发生了变化。
2. 染色体突变染色体片段、整条染色体或整组染色体发生变化。

突变的原因和机制

1. DNA复制中的错误。
2. DNA修复中的错误。
3. 环境诱变剂导致DNA损伤，无法正确修复。
4. 转座子和插入序列(一种可以从染色体的一个位置移动到另一个位置的移动DNA元素;这种元素可能“跳跃”到基因中，从而使基因发生突变)。
5. 外部原因：致抗DNA的诱变剂，如化学诱变剂，物理诱变或生物凝胶。

代理的突变

• 诱导人为突变的物质或试剂称为诱变或致致诱变剂。
• 致致诱变的是物理，化学或生物来源。
• 它们可能直接作用于DNA，对DNA造成直接损伤，而且最常导致复制错误。
• 然而，有些可能采用复制机制和染色体分区。
• 许多诱变剂本身并不能诱变，但可以通过细胞过程形成诱变代谢物，例如通过细胞色素P450系统的活性和其他加氧酶如环加氧酶的活性。
• 致致诱变剂是以下的：

辐射和放射性衰变

• 电离辐射比如x射线、伽马射线和阿尔法粒子会导致DNA断裂和其他损害。最常见的实验室来源包括钴-60和铯-137。
  电离辐射导致DNA的多糖磷酸骨干断裂，从而导致染色体突变，如断裂、缺失、添加、倒置和易位。
• 紫外线辐射260 nm以上的波长被碱基强烈吸收，产生嘧啶二聚体，如果不加以纠正，会导致复制误差。
• 放射性衰变例如DNA中的14C会分解成氮。

温度

• 所有化学反应的速率都受温度的影响。据报道，由于温度的升高，突变的速率增加了。
• 例如，温度升高10°C会使突变率增加两到三倍。
• 温度可能影响DNA的热稳定性和其他物质与DNA的反应速率。

化学药剂

• 许多化学物质已负责增加基因的可变性。
• 影响染色体化学环境的任何化学物质可能至少间接地影响DNA的稳定性及其在没有误差的情况下复制的能力。
• 一些已知的化学诱变剂包括:

1. 反应性氧气（ROS）这些可以是超氧化物，羟基自由基和过氧化氢，以及由正常细胞过程产生的大量这些高反应性物质。
2. 脱氨基代理，例如通过将胞嘧啶转化为尿嘧啶而导致过渡突变的亚硝酸。
3. 多环芳烃（PAH），当二醇环氧化合物被激活时，可以与DNA结合并形成加合物。
4. 亚硝胺是在烟草中发现的一组重要的诱变剂，也可能在烟熏肉和鱼中形成，通过添加亚硝酸盐作为防腐剂的食物中的胺的相互作用。其他烷化剂包括芥末气体和氯乙烯。
5. 生物碱来自植物，例如来自Vinca物种的植物，可以通过代谢过程转化为活性诱变或致癌物质。
6. 苯是一种工业溶剂和前体，用于生产药品、塑料、合成橡胶和染料。

生物制剂

• rantposon.是DNA的一个部分，经历了自主的片段重新定位/增殖。它插入染色体DNA破坏了基因的功能元件。
• 病毒-病毒DNA可能被插入基因组，从而破坏遗传功能。早在1908年，Vilhelm Ellermann和Oluf Bang，以及1911年发现劳斯肉瘤病毒的Peyton Rous，就提出了感染因子会导致癌症。
• 细菌- 一些细菌，如幽门螺杆菌导致炎症，氧化物种产生，导致DNA损伤，降低DNA修复系统的效率，从而增加突变。

突变的意义

1. 研究性状的传递需要基因变异(由突变引起)。
2. 突变可以告诉研究员关于生物系统中基因产物的功能。
3. 突变是癌症和其他遗传疾病的基础。
4. 基因突变是群体中大多数等位基因的来源，因此是群体中遗传变异的起源。
5. 突变驱动进化：突变是自然选择作用的原料。

参考

1. Verma，P. S.，＆Agrawal，V. K.（2006）。细胞生物学，遗传学，分子生物学，演化与生态学（1 ED。）。S .Chand和Company Ltd.
2. https://facultystaff.richmond.edu/~lrunyenj/bio554/lectnotes/CHAPTER7.PDF
3. https://www.golifescience.com/mutations-and-its-types/
4. https://en.wikipedia.org/wiki/mutagen.
5. https:///biologydictionary.net/mutation/
6. http://kmbiology.weebly.com/mutations-notes.html
7. https://www.tcd.ie/Biology_Teaching_Centre/assets/pdf/by1101/jfby1101/jfby1101-lecture7-2013-bw.pdf