2 soorten middelen die worden gebruikt bij kunstmatige inductie van mutaties
Enkele van de belangrijke soorten agentia die worden gebruikt bij kunstmatige inductie van mutaties zijn: (i) Chemische mutagenen en (ii) Mutagene stoffen
De spontane mutatiesnelheid is erg laag op alle loci in alle organismen.
Mullers experimenten bepaalden dat de mutatiesnelheid veel hoger is in het nageslacht van Drosophila wanneer het wordt behandeld met röntgenstralen. Een fysisch of chemisch agens dat wordt gebruikt bij kunstmatige inductie van mutaties wordt mutageen genoemd.
(i) Chemische mutagenen:
Chemische mutagenen worden op de volgende manieren gebruikt:
(a) Opname van basisanaloga:
De twee meest gebruikte basisanalogen zijn 5-Bromouracil (5BU) en 5 Fluorouracil (5FU). Beide zijn analoge basen voor thymine van DNA, maar 5BU- of 5FU-paren met guanine in plaats van thymine's natuurlijke paaradenine, waardoor 5BU-G of 5FU-G-paarvorming wordt geproduceerd in plaats van TA-koppeling. Het verstoort de replicatie-, transcriptie- en translatiemechanismen van het DNA-molecuul.
(b) Methyleringsmiddel:
Sommige chemicaliën zoals RN (CH 2 Cl) 2 of stikstofmosterds veroorzaken toevoeging van methylgroepen aan de stikstofbasen van DNA. Cytosine op methylatie vormt bijvoorbeeld 5-methylcytosine dat de scheiding van DNA-strengen voor replicatie en transcriptie voorkomt.
(c) Acridinekleurstoffen:
Bepaalde organische kleurstoffen zoals acridine-sinaasappel en proflavine veroorzaken de insertie of verwijdering van stikstofbasen in een gen. Acridines kunnen worden ingevoegd tussen stikstofbasen van DNA; als gevolg hiervan vindt frameschuiving van de genetische code plaats en dus verandert de hele partij genetische informatie (codon). Deze zijn ook bekend als Gibberish- of frame-shift-mutaties omdat dergelijke mutaties onzin-polypeptideketen of -codon vormen.
(d) Deaminatie van basen:
Sommige chemicaliën zoals stikstofoxide-deaminaat (verwijdering van NH2 of aminogroep) de stikstofbasis en daarom veranderen het codon van DNA. Stikstofoxide deaminaat adenine om hypoxanthine te vormen dat guanine achtige eigenschappen heeft.
Als gevolg waarvan AT-koppeling in DNA-molecuul zal worden vervangen door GC-paring en dus genmutatie veroorzaakt. Lachgas kan ook cytosine veranderen in uracil en guanine in xanthine. Als gevolg van deaminatie zijn de replicatie, transcriptie en translatie verstoord.
(ii) Fysische mutagenen:
(a) Hoge energiestraling:
Alle soorten energie die de chemische structuur van genen of chromosomen kunnen veranderen, veroorzaken mutaties. Röntgenstralen, alpha-stralen, gammastraling, bètastraling, kosmische straling, bekend als ioniserende straling en proton en neutron produceren bijvoorbeeld een ioniserend effect op DNA-moleculen. Ze vervormen of breken DNA-duplex en verstoren de replicatie. Ultraviolette stralen zijn niet-ioniserende stralingen en produceren thyminedimeren.
(b) Temperatuur:
Een temperatuurstijging kan leiden tot verstoring van de genen en dus mutaties veroorzaken. In zeldzame gevallen kan behandeling op lage temperatuur ook mutaties veroorzaken zoals in paddy.
