7. Спонтанды мутациялық процесс және оның себептері

Мутациялар жиілігі және олардың себептері. Әдетте «спон-танды мутациялық өзгергіштік» терминіне әдеттен тыс агенттер-дің арнайы әеерінсіз табиғи жағдайларда пайда болатын мутациялар біріктіріледі. Мутациялық процесс негізінен мутациялар-дың пайда болу жилігімен сипатталады. Жануарлардың, өсімдіктер мен микроорганизмдердің әрбір түріне мутациялардың белгілі бір пайда болу жиілігі тән: бір түрлердің мутациялық өзгергіштіктігі басқаларына қарағанда едәуір жоғары болады.

Қазіргі кезде мутацияның бір үрпақта пайда болуының жалпы жиілігі женінде жеткілікті мәлімет жоқ. Мұны мутациялардың фенотиптік көрінісі жөнінен, сондай-ақ генетикалық табиғаты жағынан да барынша алуан түрлі болатындығымен, ал оларды есептеу методтары жетілмегендігімен түсіндіруге болады; жеке-леген локустардың мутацияланғыштығы жөнінде ғана белгілІ дәрежеде дәл баға беруге болады. Әдетте, аллельдік жұп мүшелерінің біреуі ғана бір мезгілде мутациялануы күмәнды жағдай.

Спонтанды мутациялану жиілігінің анықталған заңдылықтары мынадай қағидаларға келіп тіреледі: әр түрлі гендер бір генотипте түрліше жиілікпен мутацияланады (мутацияланғыш және тұрақты гендер болады); үқсас гендер әр түрлі генотиптерде түрліше жиілікпен мутацияланады.

Салыстырмалы түрде алғанда әрбір ген сирек мутациялана-ды, алайда генотиптегі гендер саны өте кәп болғандықтан, бар-лық гендердің мутациялануының жалпы жиілігі айтарлықтай жоғары болып шығады. Дрозофила ушін бір ұрпақта шамамен 100 гаметаға бір мутация келетінін, басқа организмдер үшін бұан да жоғары жиілік болатынын, мәселен, 10—30 гаметаға 1 мутация келетінін есептеу керсетті.

Селекцияның көмегімен әр түрлі спонтанды мутацияланғыш-тығы бар линиялар жасауға болады. Басқа гендердің мутацияла-ну жылдамдығына эсер ететін ерекше гендер—мутаторлардың болу фактілері де осы айтылғандарға дәлел болады. Мысалы, жүгеріде а генінің мутациялағыштығына әсер ететін гені бар. генотипі бар есімдіктерде антоцианмен боялмаған тканьдер фонында боялған учаскелер (а-дан Л-ға қарай сомати-калық мутациялар) пайда болады, ал сол уақытта өсім-діктерінде мүндай қүбылыс кездеспейді.

Спонтанды мутациялық процесс сондай-ақ клетканың физио-логиялық күйімен және биохимиялық әзгерістерімен де қамтамасыз етіледі. Мысалы түқымды бірнеше жыл сақтаудағы қар-таю процесінде мутациялардың, әсіресе хромосомалық қайта құрылу типіндегі мутациялардың жиілігі едәуір артатынын М. С. Навашин мен Г. Штуббе көрсетті.

Генотипте белгілі бір заттар биосинтезін тежейтін мутация-лардың жиналуы спонтанды мутациялану себептерінің бірі болуы мүмкін, өйткені мүның салдарынан мутагендік қасиеттері бар заттарды туғызушылар шамадан көп жиналатын болады. - г Тұқым қуалайтын өзгергіштіктегІ гомологтық қатарлар заңы. ӨсТмдіктердің әр түрлі систематикалық тобының түкым қуалайтын өзгергіштіктігін зерттеу Н. И. Вавиловқа гомологтық қатар-лар задын түжырымдауға мүмкіндік берді. Бүл заңның мәнІ. мынадай.

Генетикалық жақын түрлер мен туыстар тұқым қуалайтын өзгергіштік қатарларының ұсастығымен сипатталады, оның дү-рыстығы сондай, бір түрдің шегіндегі формаларды білу арқылы басқа да түрлер мен туыстардан осындай формалардың табылатындығын болжай білуге болады. Жалпы системада туыстар мен түрлер генетикакық жағынан неғұрлым жақын болса, олардьң өзгергіштік қатарларындағы үқсастықтары соғүрлым толық болады. Өсімдіктердің тұтас түқымдастары оларды қүрайтын барлық түрлер мен туыстар арқылы өтетін белгілі бір өзгергіш-тін. циклімен сипатталады.

Астық түқымдастар (қара бидай, бидай, арпа, сүлы, тары, сорго, жүгері, күріш, бидайық) шегінде қауызды немесе жала-ңаш дән, қылтанақты немесе қылтанақсыз масақ, дәннің шыны-дай жылтыр немесе крахмалды консистенциясы, кеш немесе ер-те пісетіндігі және т. с. с. белгілері бойынша тұқым қуалайтын өзгергіштік аталғаи заңға иллюстрация бола алады.

Қазіргі уақытта шығу тегі ортақ туыстас түрлерде де ұқсасмутациялар пайда болады деп толық негізбен айтуға болады. Оның үстіне, біз тіпті жануарлардың әр түрлі кластарына жататын өкілдерінен морфологиялық, физиологиялық және әсіресе биохимиялық белгілері мен қасиеттері бойынша мутацияның гомологтық қатары параллелизмді кездестіреміз. Мысалы, омыртқалылардың әр түрлі кластарында ұсас мутациялар кез-деседі: сүт қоректілерде альбинизм болуы және жүн болмауы, . қүстарда альбинизм және қауырсын болмауы, балықтарда қабыршақ болмауы, көптеген сүт қоректілер мен адамдағы гемофилия, адам мен көптеген жануарлардағы гемоглобиннің а тізбегінің бірдей өзгеруі және т. с. с. Қарапайымдар мен микроор-ганизмдерде биохимиялық белгілердің мутациялық өзгергіштік-тің гомологтық қатарлары кездеседі.

Тұқым қуалайтын өзгергіштіктегі гомологтық қатарлардың шығуын неғұрлым шындыққа сай былайша түсіндіруге болады. Бір туыстың ішіндегі туыстас түрлер, бір отрядтың немесе тұымдастың ішіндегі туыстар жекелеген ортақ гендердің әр түрлі пайдалы мутацияларын сұыптау, әр түрлі пайдалы хромосомалық қайта қүрылу процесі жүзеге асқа-н формаларды сүұыптау арқылы пайда болуы мүмкін. Бүл жағдайда әр түрлі- хромосомалық қайта құрылуды сүрыптау есебінен эволюцияда ажыраған туыстас түрлерде бастапқы сондай-ақ мутантты гомологты гендер болуы мүмкін. Түрлер сондай-ақ біртекті хромосомалар жиынтығы бар спонтанды полиплоидтарды сұыптау жо-лымен де пайда болуы мүмкін.

Тұқым қуалайтын езгергіштіктің осы үш тирі негізінде жүретін түрлер дивергенциясы туыстас систематикалық топтарда генетикалық материалдың ортақтығын қамтамасыз етеді.