جهش عبارت است از تغییراتی که در رشته DNA یاخته بوجود می آید و به نسلهای بعدی قابل انتقال است و منجر به ظهور یا ناپدید شدن یک یا چند صفت در موجود زنده میگردد. تغییرات ژنتیکی در هنگام تقسیم یاختهای و همانندسازی DNA ایجاد میشوند یک ژن میتواند دارای اشکال مختلف باشد. شکلی از ژن که در میکروارگانیسمهای جدا شده از طبیعت وجود دارد، به نام شکل اولیه یا وحشی شناخته میشود. از آنجا که اشکال مختلف یک ژن را الل مینامند لذا این ژن را الل وحشی گویند. انواع جهش یافته را موتانت و ژنهای مربوط به آنها را الل موتانتی مینامند. |
تقسیم بندی جهشها
- جهشهایی که در آن یک جفت باز نیتروژندار به یک جفت باز نیتروژندار دیگر تبدیل میشود. این نوع جهش در اثر یک جهش ثانوی قابل برگشت است.
- جهشهایی که در آن یک جفت بازی جدید به رشته DNA اضافه یا از آن حذف می شود. احتمال وقوع این نوع جهش از نوع اول کمتر است، ولی مانند نوع اول برگشتپذیر است.
- جهشهایی که در آن تعداد زیادی باز از مولکول DNA حذف یا به آن اضافه میشود. تعداد این بازها گاه به صدها و هزاران میرسد و در نتیجه قطعه بزرگی از DNA تغییر میکند این نوع جهش برگشت پذیر نیست.
علل وقوع جهش
گر چه جهش بطور تصادفی انجام میگیرد، ولی میتوان امکان وقوع جهش را با استفاده
مواد جهشزا افزایش داد. بررسی مکانیسم و چگونگی عمل مواد جهشزا در شناسایی مکانیسمهای مولکولی جهش بسیار موثر است. جهش به اشکال گوناگونی رخ میدهد که عبارتند از:
جهش آنی یا خود برانگیخته
این جهش بدان معناست که پژوهشگر بطور عمده قدرت ایجاد ندارد، بلکه این امر
بطور تصادفی و احتمالا به دلایل مختلف میتواند صورت گیرد. به استناد برخی از بررسیهای انجام شده ، در فرآیند رونویسی از DNA و تکثیر آن ، امکان خطا و اشتباه کمتر از یک در 500000 است، ولی از آنجا که این نوع جهش به نسبت یک در 108 تا 109 باز آلی در مولکول DNA رخ میدهد گاه تصادفا چنین اشتباهی صورت میگیرد و یک باز جدید وارد یکی از دو رشته تازه میشود. این بدان معنا است که پس از جهش ، مدتی طول میکشد تا نتیجه آن در مقایسه با یاخته مادر که دارای DNA کامل است روشن شود.
جهش به دلیل شباهت بازی
با استفاده از بازهای همانند بازهای موجود در رشته DNA و افزودن آنها به محیط کشت میتوان میزان این گونه اشتباهات در این نوع جهش را افزایش داد مثلا باز 5- برمواوراسیل که همانند
تیمین است میتواند به جای آن در رشته DNA قرار گیرد و موجب جهش شود. 5- برمواوراسیل عینا مشابه تیمین عمل میکند و با
آدنین جفت میگردد ولی بندرت (یک در چند هزار) دیده میشود که در این ماده آنچنان تغییر شیمیایی رخ میدهد که به جای آدنین ، با
گوانین جفت شود. در این صورت در نسل بعد ، به جای جفت بازی
A-T جفت بازی
G-C در رشته DNA وجود خواهد داشت.
تغییرات شیمیایی DNA
تعدادی از مواد جهشزا هستند که بر یک یا چند باز در رشته DNA اثر میگذارند و آنها را چنان تغییر میدهند که جفت شدنشان با باز مکمل خود بدرستی انجام نشود.
اسید نیترو HNO2 از جمله این مواد است. این اسید، عامل امین موجود در
اسیدهای آمینه را به هیدروکسیل تبدیل میکند.
بدینسان ، اسید نیترو ، ادنین را به هیپوگزانتین مبدل میسازد که در طول تقسیم DNA با
سیتوزین جفت میشود و بدین ترتیب جفت بازی A-T به G-C تبدیل میشود. همچنین اسید نیترو و در رشته RNA میتواند موجب تبدیل سیتوزین به
اوراسیل شود، و از آنجا که اوراسیل با آدنین جفت میشود، جفت بازی C-G به A-T مبدل میگردد.
جهش ناشی از تغییر یا جابجایی در رونویسی کد ژنتیکی
اکریدینها گروهی از رنگها هستند که بویژه میتوانند موجب این نوع جهشها شوند. این رنگها مولکولهایی دارند که میتوانند بین دو جفت بازی در رشته DNA وارد شوند و به این ترتیب بقای
کدهای سه تایی بعد از خود را مختل سازند. از سوی دیگر ، حضور اکریدین ممکن است مانع شرکت یک باز در رشته DNA شود. بنابراین ، DNA به اندازه یک باز کوتاهتر شده و در این صورت نیز رونویسی بقای کدهای سه تایی بعدی مختل میگردد.
جهش در اثر پرتوها
پرتوفرابنفش (UV) عامل جهشزای بسیار موثری است. پرتوهای فرابنفش با طول موج 260 نانومتر به وسیله بازهای DNA به شدت جذب میشوند و این امر به ایجاد تغییرات شیمیایی در رشته DNA میانجامد معروفترین و شناخته شدهترین اثر پرتوفرابنفش بر روی بازهای رشته DNA این است که موجب ایجاد
پیوندهای دو تایی (دیمر) بین مولکول تیمین مجاور هم میشود نسخهبرداری غیر طبیعی از این قسمتها که حاوی تیمین دیمر است موجب جهش خواهد شد.
بسیاری از ارگانیسمها دارای آنزیمهای ترمیم کنندهای هستند که میتوانند آسیبهای ناشی از پرتو را ترمیم کنند علاوه بر این ، پرتو فرابنفش میتواند موجب تغییرات دیگر در رشته DNA شود ولی چگونگی وقوع این اثر گذاری مشخص نیست. پرتوهای یونیزه کننده ، مانند
پرتو ایکس و
پرتوهای اتمی ، نیز جهشزا هستند و چگونگی عمل آنها متفاوت است این پرتوها میتوانند در بازهای رشته DNA موجب تغییرات شیمیایی شوند و یا باعث شکسته شدن رشته DNA یا حذف یک یا چند باز از رشته گردند.
مباحث مرتبط با عنوان