Читать онлайн «Современная генетика. Том 3»

MODERN GENETICS Francisco J. Ayala John A. Kiger, Jr. University of California, Davis SECOND EDITION The Benjamin/Cummings Publishing Company, Inc. Menlo Park, California Reading, Massachusetts London Amsterdam Don Mills, Ontario Sydney Ф. АЙАЛА, Дж. КАЙГЕР Современная генетика В трех томах Том 3 Перевод с английского д-ра физ. -мат. наук А. Д. Базыкина МОСКВА «МИР» 1988 20 Мутации генов Самые крупные из существующих ныне животных - это синие киты. Дли- Длина их достигает 30 м, а вес-13 т. Гигантские секвойи Калифорнии еще больше. Вес некоторых из них-1,5 тыс. тонн, т. е. примерно в сто мил- миллионов триллионов раз A020) больше веса средней бактерии. Продол- Продолжительность жизни бактерии-30 минут. Возраст гигантских секвой и остистых сосен может исчисляться тысячелетиями. Необычайно раз- разнообразны формы живых существ, условия их существования, а также способы добывания энергии. Разнообразие, безусловно, представляет собой наиболее характер- характерную особенность живого мира. Источником этого разнообразия служит эволюционный процесс. Отдаленными предками человека, жившими в кембрийский геологический период, около 600 млн. лет тому назад, были червеобразные существа, обитавшие в океанах. От них произошли и морские ежи, и форель, и крокодилы, и орлы, и коровы. Все кле- клеточные организмы произошли от прокариотических существ, живших более трех миллиардов лет тому назад. В основе морфологических и функциональных изменений лежат из- изменения генетические: биологическая эволюция происходит постольку, поскольку наследственное вещество, ДНК, может изменяться от поколе- поколения к поколению. Наследственная передача признаков от родителей по- потомству-процесс консервативный, но эта консервативность не является абсолютной. Иногда происходят ошибки, в результате чего количество ДНК или последовательность оснований в ДНК дочерних клеток стано- становятся иными. Эти изменения наследственного материала называют му- мутациями. В настоящей главе мы обсудим генные мутации, затрагиваю- затрагивающие один или несколько нуклеотидов внутри отдельных генов. Эволюция генетического материала Хромосомные мутации, которые одновременно затрагивают множество нуклеотидов или структуру хромосомы в целом, мы обсудим в следую- следующей главе. Молекулярные основы генных мутаций Как обсуждалось в гл. 13, наследственная информация, заключенная в нуклеотидной последовательности ДНК, сохраняется неизменной бла- благодаря действию сложных метаболических механизмов, обеспечиваю- обеспечивающих осуществление репликации и репарации. Мутации могут быть ре- результатом ошибки на любом из многочисленных последовательных этапов этих процессов. Мутагенные факторы способны изменять как не- непосредственно структуру ДНК, так и структуру ферментов, прямо или косвенно участвующих в соответствующих метаболических процессах. Для понимания механизмов мутаций требуется знание нуклеотидной последовательности гена дикого типа и мутантного гена. Без этого не- невозможно понять связь между изменениями, происходящими в струк- структуре ДНК и действием конкретных факторов или условий среды, вызы- вызывающих мутации.