3 Arten der Mutation, die im DNA-Molekül auftreten können

Verschiedene Arten von Fehlern können in die DNA eindringen.

Die DNA in jeder Ihrer Zellen ist 3,4 Milliarden Basenpaare lang. Jedes Mal, wenn sich eine Ihrer Zellen teilt, muss jedes dieser 3,4 Milliarden Basenpaare repliziert werden. Das lässt viel Spielraum für Fehler - aber es gibt eingebaute Korrekturmechanismen, die Fehler unwahrscheinlich machen. Manchmal führt der Zufall jedoch zu Fehlern, und manchmal können Umweltgefahren auch Mutationen verursachen. Mutationen können auf verschiedene Arten klassifiziert werden: zum Beispiel ihre Größe, ihre spezifische Form oder ihre Wirkung.

Fehler

Das längste Buch der Welt, laut Guinness World Records, ist "Remembrance of Things Past" von Marcel Proust. Es hat 9.609.000 Zeichen. Ihre Chancen, dieses Buch perfekt zu kopieren, sind ziemlich klein. Stellen Sie sich jetzt vor, Sie haben es mehr als 350 Mal ohne Fehler kopiert. Das ist vergleichbar mit dem, was Ihre Zellen jedes Mal tun müssen, wenn sie sich teilen - und Ihre Zellen haben Billionen von Malen geteilt. Es ist kein Wunder, dass hier und da zufällig Fehler passieren. Einige Chemikalien erhöhen die Fehlerwahrscheinlichkeit, ebenso wie die Exposition gegenüber ionisierender Strahlung wie Röntgenstrahlen.

Fehler beim Kopieren von DNA werden als Mutationen bezeichnet. Mutationen können auf verschiedene Arten klassifiziert werden. Somatische Zellmutationen sind zum Beispiel solche, die irgendwo in den Zellen der meisten Ihrer Gewebe und Organe stattfinden. Keimbahnmutationen führen zu Fehlern in Spermien oder Eizellen.

Der genetische Code und die Substitution

Die DNA besteht aus einer langen Reihe von Basen genannten Einheiten, die üblicherweise mit den Buchstaben T, G, C und A bezeichnet werden. Die Reihenfolge der Basen trägt die Information in der DNA, Information, die die Struktur der Proteine ​​in Ihrem Körper steuert. Der Code zum Konstruieren von Proteinen ist in 3-Basen-Sequenzen, die Codons genannt werden.

Eine Art von Mutation ist eine Substitution. Das ist, wenn was eine Basis sein sollte - sagen wir, ein C - wird stattdessen als eine andere Basis gebaut - sagen wir, ein T. Substitutionen können drei Konsequenzen haben. Wenn eine Substitution keinen Unterschied macht, spricht man von einer stillen Mutation. Wenn eine Substitution die Aminosäure in einem Protein verändert, ist es eine Missense-Mutation. Wenn eine Substitution Dinge so sehr vermasselt, dass das Protein nicht gebaut werden kann, ist es eine Nonsense-Mutation.

Einfügungen und Löschungen

Manchmal führt die replizierende molekulare Maschinerie einen Knick in die DNA ein. Wenn eine Kopie erstellt wird, kann eine zusätzliche Basis eingefügt werden oder sie kann eine überspringen. Diese werden jeweils Insertions- und Deletionsmutationen genannt. Einfügungen und Löschungen können eine Rahmenverschiebung verursachen. Das ist, wenn der 3-Basen-Code "verschiebt", wodurch jedes nachfolgende Codon scheinbar mit der zweiten oder dritten Base beginnt, anstatt mit der ersten Base zu beginnen. Frameshifts verändern normalerweise mindestens einige Aminosäuren und führen zu einem vorzeitigen "Stopp-Signal" für den Protein-synthetisierenden Prozess, so dass sie wahrscheinlich Nonsense-Mutationen produzieren.

Große Fehler

Substitutionen, Insertionen und Deletionen sind Beispiele für Punktmutationen - Fehler, die an einem einzigen Ort auf einem DNA-Molekül auftreten. Manchmal können die Fehler viel größer sein. Chromosomenmutationen, auch Mutationen auf Gen- oder Grobebene genannt, sind mit Fehlern behaftet, die ganze Abschnitte eines DNA-Moleküls bewegen. Translokationen sind Verschiebungen in der Lage eines DNA-Stücks. Inversionen sind das Ergebnis des "Umdrehens" eines DNA-Abschnitts. Duplikationen bestehen aus einer zusätzlichen Kopie eines Gens, das seinen Weg in ein DNA-Molekül findet. Obwohl diese Fehler ernsthaft klingen, sind sie nicht immer schädlich. Ohne Mutation hätte die Evolution nicht die große Vielfalt des Lebens in der Erde hervorgebracht - der einzige lebende Organismus könnte eine Art Mikrobe sein.

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