РНК мутация естественная, скорость

Сторонники теории нейтральности молекулярной эволюции признают, что большая часть возможных мутаций любого гена вредна для их обладателей, и поэтому эти мутанты элиминируются путем естественного отбора или сохраняются при очень низкой частоте. Эволюцией морфологических, поведенческих и экологических признаков управляет в основном естественный отбор, поскольку он определяет возрастание частоты благоприятных мутаций за счет в )едных. При этом, однако, предполагается, что в каждом локусе может существовать несколько благоприятных мутаций, равноценных с точки зрения их приспособленности. Эти мутации не подвержены действию естественного отбора, так как они не влияют на приспособленность своих обладателей (и не изменяют их морфологических, физиологических и поведенческих признаков). Согласно теории нейтральности, эволюция на молекулярном уровне заключается главным образом в постепенном случайном замещении одних нейтральных аллелей другими, функционально равноценными первым. Эта теория признает, что хотя благоприятные мутации существуют, они возникают чрезвычайно редко и потому не оказывают большого влияния на общую эволюционную скорость аминокислотных и нуклеотидных замен. [c.234]

Последовательность нуклеотидов в ДНК должна точно реплицироваться и сохраняться В гл. 5 обсуждались сложные механизмы, позволяющие ДНК наследоваться с необычайной точностью за каждые 200000 лет случайно меняется лишь одна нуклеотидная пара из тысячи (см. разд. 5.2). И даже при такой скорости мутирования в популяции, состоящей из 10000 особей, каждая возможная нуклеотидная шмена будет испробована около пятидесяти раз за миллион лет. Если какой-либо вариант последовательности обладает преимуществом, он быстро размножится благодаря естественному отбору. Следовательно, можно ожидать, что у любого вида функция большинства генов будет оптимизирована в отношении вариаций, возникающих вследствие точковых мутаций. [c.236]

B. Скорость естественной мутации....... [c.8]

Новые гены появляются в популяции главным образом в результате мутаций. Именно мутации поддерживают и увеличивают уровень генетической изменчивости, создавая тем самым еще один фактор, ограничивающий силу естественного отбора. Мутация—это ошибка в репликации гена во время мейоза. Ее наличие может привести к появлению нового фенотипа (т. е. варианта), который будет конкурировать с уже имеющимися в генофонде. Хотя существуют и другие источники новаций (например, генный поток между популяциями, рекомбинации, гетерозиготность), без мутаций отбор мог бы лишь поддерживать имеющуюся структуру или форму или, если она становилась нежизнеспособной, приводил бы к вымиранию популяции. Эволюционный анализ должен поэтому учитывать скорость и природу мутаций или, другими словами, источник наследуемых изменений, составляющих основу естественного отбора, положение имеет важные последствия. Одно из них состоит в том, что, хотя процесс мутирования носит случайный характер (здесь имеются в виду генные ошибки в процессе репликации), форма мутации таковой не является это означает, что особенности фенотипа. [c.74]

Скорость увеличения биологического совершенства, т. е. скорость эволюции, возрастает при переходе от бесполого размножения к половому. Действительно, при бесполом размножении скорость возрастания биологического совершенства определяется скоростью накопления в геноме полезных мутаций. Этот процесс зависит от вероятности мутирования и времени, необходимого естественному отбору для установления полезности или вредности данной мутации. Большинство признаков , свойств живых организмов формируется в результате сочетания большого числа мутаций. Мутации происходят независимо друг от друга. Полезной данная мутация может оказаться обычно лишь при условии предварительного осуществления и отбора [c.35]

Численность популяции влияет на скорость изменения частоты мутаций. При сокращении численности популяции (популяционной волне), например с 10 до 10 особей без утраты новой мутации, концентрация мутации увеличивается с 10 до 10 . В результате увеличения частоты мутации она быстрее оценивается естественным отбором. [c.38]

Возможность изменять скорость мутационного процесса послужила решающим стимулом к выяснению причин спонтанных мутаций. Одна из первых попыток объяснить причины спонтанных мутаций сводилась к предположению о том, что в действительности их индуцирует естественный фон радиоактивности. Однако выяснилось, что таким путем можно объяснить возникновение лишь около 0,1 % всех спонтанных мутаций у дрозофилы. Не подтвердилась и гипотеза о тепловом движении атомов как главной причине спонтанных мутаций. Были попытки объяснить спонтанные мутации результатом действия продуктов метаболизма клетки и организма. [c.295]

Наконец, неоклассическая гипотеза предсказывает иные скорости для эволюции различных белков, нежели адаптивная. Она считает естественный отбор главным образом очищающим фактором, налагающим ограничения на эволюцию посредством выбраковки носителей вредных мутаций и объясняет большую часть успешных замещений тем, что они нейтральны и поэтому [c.234]

Под действием радиационного излучения скорость мутаций по сравнению с естественной увеличивается. Исчезновение мутантных клеток в результате их сравнительно быстрой гибели означает, что результат облучения не слшпком опасен для облученного организма. Однако при большой дозе число погибших клеток может стать так велико, что возникнут опасные и обширные повреждения отдельных органов или всего тела. [c.40]

Введение чужеродного гена в клетки организма-продуцента — это отнюдь не единственный генно-инженерный способ конструирования новых штаммов. Иногда оказывается полезным клонирование собственных генов организма. Так, если известно, что определенная ферментативная реакция лимитирует скорость какого-то метаболитического процесса, то введение многих копий соответствующего гена в рекомбинантные плазмиды может ликвидировать это узкое место благодаря образованию большего числа молекул фермента. Главной областью применения самоклонирования , видимо, может стать направленный мутагенез. При обычном методе получения новых штаммов с помощью мутагенеза и отбора действию мутагена подвергается весь геном организма-продуцента. При этом, естественно, не гарантируется, что полезные мутации произойдут именно в интересующих нас генах. Мутируют также и другие гены, и некоторые из таких мутаций неблагоприятно повлияют на жизнеспособность организма-продуцента. Если же провести клонирование нужных генов, то их обработку мутагеном можно провести in vitro, а затем вернуть эти гены в организм, Это гарантирует получение только желаемых мутаций. [c.321]

Больщинство изменений в аминокислотной последовательности белков обусловлено мутациями небольших участков генома, медленно накапливающимися с течением времени. Точковые мутации и небольшие вставки и делеции возникают случайно, по-видимому, с более или менее равной вероятностью во всех участках генома, за исключением горячих точек , где частота мутирования существенно выше. Многие мутации, изменяющие амино-Тсислотную последовательность, оказываются вредными и довольно быстро отбрасываются в ходе естественного отбора (скорость этого процесса зависит от степени повреждающего эффекта). Меньшее число мутаций оказывается полезным, но эти мутации могут распространиться в популяции и в конце концов вытеснить исходную нуклеотидную последовательность. Когда мутантный вариант гена вытесняет исходный, говорят, что мутация закрепилась в популяции. Очень спорный вопрос какая доля мутационных изменений в аминокислотной последовательности может оставаться нейтральной, т. е. не оказывать действия на функцию белка, и поэтому может накапливаться в результате случайного дрейфа и закрепления [c.275]

ТОГО или иного фактора для темпов эволюционного nfioue a. Одним из этих факторов является интенсивность и направление отбора если интенсивность отбора невысока или если он имеет сильно выраженный стабилизирующий характер, скорость эволюционных изменений будет низкой. Если новые признаки благоприятны иди возникают в период экологических сдвигов, скорость эволюции будет высокой. Согласно классическому дарвинизму, скорость эволюции определяется главным образом интенсивностью отбора, чем, однако, нельзя объяснить постоянство или низкую величину скорости эволюционного процесса. Другими факторами скорости эволюции являются частота и характер мутаций, а также размер популяции и характер ее воспроизведения. По мнению Гулда и др., если популяции, удовлетворяющие всем этим условиям, подвергаются быстрым эволюционным изменениям, то значение естественного отбора уменьшается. [c.318]

Факторы, определяющие скорость эволюции, могуть быть внешними и внутренними по отношению к эволюционирующей системе. Внутренние —это те, которые сами возникают в результате эволюции. Это также собственно биологические факторы биологической эволюции. Скорость эволюционного совершенствования, как мы видели, зависит от узости интервала .Kj ч величины Д/(. Биологические факторы в ходе естественного отбора по преимуществу влияют на величину Д/, т. е. на величину приращения /( за некую единицу времени. А/ зависит от частоты мутаций, скорости размножения, скорости накопления полезных мутаций, эффективности действия естественного отбора. Рассмотрим эти зависимости подробнее. [c.35]

Мутации — единственный первичный источник новых наследственных изменений, без которых невозможна эволюция организмов. Но в то же время мутации в своей массе вредны, и поэтому естественный отбор должен непрерывна устранять вредные мутации. Таким образом, у каждого вида устанавливается известное соотношение между массой вредных мутаций и небольшим числом полезных, обеспечивающих приспособление к меняющимся условиям среды. В зависимости от их действия может изменяться частота мутаций отдельных генов № скорость мутациониога процесса в целом. [c.189]

Снижение средней жизнеспособности, хотя довольно нечеткое, оказалось достаточным, чтобы средняя жизнеспособность квазинормальных особей приблизилась к наблюдаемой в природных популяциях D. melanogaster (см. табл. 7) всего лишь после 25 поколений. Дисперсия, однако, накапливается более медленно. Генотипические дисперсии в табл. 13 даны в тех же единицах, что и в табл. 5, 6 и 8 для природных популяций. Несмотря на широкий разброс, изменения в природных популяциях имеют значения порядка 100 единиц по сравнению с 40 единицами, накопленными за 25 поколений в экспериментах Мукаи. При такой скорости накопления потребуется всего лишь 60 поколений, чтобы приблизиться к дисперсии равновесной популяции. Расхождение между скоростью снижения средней приспособленности и скоростью накопления изменчивости трудно объяснить, хотя, несомненно, оно отчасти обусловлено ускоренной элиминацией наиболее вредных мутаций под действием естественного отбора. [c.77]

С, затем С, затем Т и так далее до образования комплементарной последовательности 5 -АССТАТ-3 (рис. 2.3). Обычно копирование ДНК происходит с чрезвычайно большой скоростью и точностью. Однако в некоторых случаях имеют место ошибки, изменяющие последовательность оснований. Такие ошибки называются мутациями. Они создают наследственную изменчивость, на которую действует естественный отбор. [c.50]

Кроме того, должно было существовать давление отбора на увеличение репертуара У-генов зародышевой линии. Случайные мутации в половых клетках и последующий естественный отбор были бы чрезвычайно медленным способом построения такого репертуара. Кроме того, как мы уже обсуждали, эволюция гетеродимерных антигенсвязывающих центров антител и сегментация генов зародышевой линии, требующая соматической перестройки последовательностей ДНК, заметно ослабляют скорость отбора У-генов зародышевой линии. Каждое изменение структуры У-гена зародышевой линии требовало бы также образования нового репертуара генов. В этих условиях обратная связь успешных функциональных мутантных последовательностей У-генов сомы и зародышевой линии давала бы большие селективные преимущества [ 16]. [c.165]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология