المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الاحياء
عدد المواضيع في هذا القسم 10456 موضوعاً
النبات
الحيوان
الأحياء المجهرية
علم الأمراض
التقانة الإحيائية
التقنية الحياتية النانوية
علم الأجنة
الأحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
المضادات الحيوية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر

ما المقصود بالنزف الانعكاسي في الحشرات Reflex Bleeding ؟
2-4-2021
ثعلب
2-03-2015
Stone-Weierstrass Theorem
20-5-2021
السيد علي البهبهاني
17-8-2020
مقاومة الفيروسات النباتية Control of Plant viruses
22-12-2015
[غسل وتكفين ودفن النبي (صلى الله عليه وآله)]
5-11-2015

Mutations Change the Sequence of DNA  
  
1282   12:02 صباحاً   date: 25-2-2021
Author : JOCELYN E. KREBS, ELLIOTT S. GOLDSTEIN and STEPHEN T. KILPATRICK
Book or Source : LEWIN’S GENES XII
Page and Part :


Read More
Date: 9-5-2016 3059
Date: 9-5-2016 2355
Date: 10-3-2021 1660

Mutations Change the Sequence of DNA


KEY CONCEPTS
- All mutations are changes in the sequence of DNA.
- Mutations can occur spontaneously or can be induced by mutagens.
Mutations provide decisive evidence that DNA is the genetic material. When a change in the sequence of DNA causes an alteration in the sequence of a protein, we can conclude that the DNA encodes that protein. Furthermore, a corresponding change in the phenotype of the organism can allow us to identify the function of that protein. The existence of many mutations in a gene might allow many variant forms of a protein to be compared, and a detailed analysis can be used to identify regions of the protein responsible for individual enzymatic or other functions.
All organisms experience a certain number of mutations as the result of normal cellular operations or random interactions with the environment. These are called spontaneous mutations, and the rate at which they occur (the “background level”) is different among species, and can be different among tissue types within the same species. Mutations are rare events, and, of course, those that have deleterious effects are selected against during evolution. It is therefore difficult to observe large numbers of spontaneous mutants from natural populations.
The occurrence of mutations can be increased by treatment with certain compounds. These are called mutagens, and the changes they cause are called induced mutations. Most mutagens either modify a particular base of DNA or become incorporated into the nucleic acid. The potency of a mutagen is judged by how much it increases the rate of mutation above background. By using mutagens, it becomes possible to induce many changes in any gene or genome.
Researchers can measure mutation rates at several levels of resolution: mutation across the entire genome (as the rate per genome per generation), mutation in a gene (as the rate per locus per generation), or mutation at a specific nucleotide site (as the rate per base pair per generation). These rates correspondingly decrease as a smaller unit is observed.
Spontaneous mutations that inactivate gene function occur in bacteriophages and bacteria at a relatively constant rate of 3–4 ×10-3  per genome per generation. Given the large variation in genome sizes between bacteriophages and bacteria (about 103 ), this corresponds to great differences in the mutation rate per base pair.
This suggests that the overall rate of mutation has been subject to selective forces that have balanced the deleterious effects of most mutations against the advantageous effects of some mutations.
Such a conclusion is strengthened by the observation that an archaean that lives under harsh conditions of high temperature and acidity (which are expected to damage DNA) does not show an elevated mutation rate, but in fact has an overall mutation rate just below the average range. FIGURE 1. shows that in bacteria, the mutation rate corresponds to about 10 events per locus per generation or to an average rate of change per base pair of 10-9 –10-10 per generation. The rate at individual base pairs varies very widely, over a 10,000-fold range. We have no accurate measurement of the rate of mutation in eukaryotes, although usually it is thought to be somewhat similar to that of bacteria on a per-locus, per-generation basis. Each human infant is estimated to carry about 35 new mutations.


FIGURE 1. A base pair is mutated at a rate of 10-9 –10-10 per generation, a gene of 1,000 bp is mutated at about 10-6 per generation, and a bacterial genome is mutated at 3 × 10-3 per generation.




علم الأحياء المجهرية هو العلم الذي يختص بدراسة الأحياء الدقيقة من حيث الحجم والتي لا يمكن مشاهدتها بالعين المجرَّدة. اذ يتعامل مع الأشكال المجهرية من حيث طرق تكاثرها، ووظائف أجزائها ومكوناتها المختلفة، دورها في الطبيعة، والعلاقة المفيدة أو الضارة مع الكائنات الحية - ومنها الإنسان بشكل خاص - كما يدرس استعمالات هذه الكائنات في الصناعة والعلم. وتنقسم هذه الكائنات الدقيقة إلى: بكتيريا وفيروسات وفطريات وطفيليات.



يقوم علم الأحياء الجزيئي بدراسة الأحياء على المستوى الجزيئي، لذلك فهو يتداخل مع كلا من علم الأحياء والكيمياء وبشكل خاص مع علم الكيمياء الحيوية وعلم الوراثة في عدة مناطق وتخصصات. يهتم علم الاحياء الجزيئي بدراسة مختلف العلاقات المتبادلة بين كافة الأنظمة الخلوية وبخاصة العلاقات بين الدنا (DNA) والرنا (RNA) وعملية تصنيع البروتينات إضافة إلى آليات تنظيم هذه العملية وكافة العمليات الحيوية.



علم الوراثة هو أحد فروع علوم الحياة الحديثة الذي يبحث في أسباب التشابه والاختلاف في صفات الأجيال المتعاقبة من الأفراد التي ترتبط فيما بينها بصلة عضوية معينة كما يبحث فيما يؤدي اليه تلك الأسباب من نتائج مع إعطاء تفسير للمسببات ونتائجها. وعلى هذا الأساس فإن دراسة هذا العلم تتطلب الماماً واسعاً وقاعدة راسخة عميقة في شتى مجالات علوم الحياة كعلم الخلية وعلم الهيأة وعلم الأجنة وعلم البيئة والتصنيف والزراعة والطب وعلم البكتريا.