Mutacije i Modifikacije

BIOLOŠKA PROMJENJIVOST

MODIFIKACIJE MUTACIJE

u djelu “Porijeklo vrsta” Č. Darvin ustvrdio veliko značenje varijabilnosti (promjenljivosti) u životinja varijabilnost (promjenljivost) = osobitost nekog organizma da u nekoj osobini više ili manje odstupa od prosjeka svoje vrste ili sorte, u pozitivnom ili negativnom pravcu (npr. razlike – varijacije u prinosu biljne mase i sl.) varijabilitet nekog organizma = promjena njegovih svojstava izazvana vanjskim i unutrašnjim faktorima života • genotip = skup svih gena jednog organizma • fenotip = “prividni tip”, čine ga skup svih nasljednih i nenasljednih značajki, svojstava i sposobnosti F=G+V

Biološka promjenjivost • Proces u kom nastaju razlike među jedinkama iste vrste • Dva tipa biološke promjenjivosti: • Modifikacije – nenasljedne promjene • Mutacije – nasljedne promjene

Modifikacije • Spoljna sredina kao uzrok varijabilnosti organizma • Pojedini faktori mogu imati jači uticaj • Temperatura • Svjetlost

Trajnije modifikacije • Nastaju ako su promijenjeni uslovi sredine dugotrajni (više godina) • Rotkvica uzgajana na lošem zemljištu slabije razvija korijen a bolje stabljiku i gen organe što se djelimično dešavalo i sa biljkama dobijenim njenim razmnožavanjem

Značaj modifikacija

• Tokom evolucije organizmi su stekli sposobnost da mogu reagovati na promijenjene uslove vanjske sredine variranjem svojih osobina. • Kad toga ne bi bilo – došlo bi do iščezavanja vrsta. • Iako modifikacije nisu nasljedne, u praksi treba odabrati pozitivne modifikacije jer se mogu iskoristiti za povećanje prinosa.

MUTACIJE Prema veličini dijela nasljedne osnove koji je promjena zahvatila: • GENSKE - tranzicije - transverzije • HROMOZOMSKE - delecije - duplikacije - inverzije - translokacije • GENOMSKE

Genske mutacije • Genske mutacije (transgenacije, tačkaste) su nasljedne promjene u molekulskoj strukturi gena do kojih dolazi u nukleotidima DNK, zamjenom nekih azotnih baza drugim. Genske mutacije mogu da se jave kao: • Tranzicije • Transverzije

GENSKE

U purinske baze spadaju adenin i guanin, a u pirimidinske spadaju citozin, timin

Tranzicija je ako neki purin prelazi u drugi purin ili neki pirmidin u drugi pirimidim.

Transverzija je ako neki purin prelazi u pirimidin i obrnuto.

Hromosomske mutacije • To su nasljedne promjene u građi hromosoma nakon njihovog kidanja (fragmentacije). Hromosomske mutacije mogu da se jave kao: • Delecije • Duplikacije • Inverzije • Translokacije

HROMOSOMSKE MUTACIJE

delecije duplikacije inverzije

Delecije – gubljenje dijelova hromosoma

Duplikacije – udvajanje dijelova hromosoma

Inverzije Inverzije nastaju kada se na jednom hromosomu dese dva prekida pa se dio između prekida rotira za 180, a zatim dolazi do prespajanja rotiranog dijela za ostatak hromosoma. Time se mijenja redoslijed gena na hromosomu.

Translokacije

Translokacije predstavljaju razmjenu dijelova između homologih i nehomologih hromosoma.

GENOMSKE MUTACIJE

• Genomske mutacije su nasljedne promjene na nivou čitavog genoma. • Ove vrste mutacije najrjeđe se sreću pošto zahvataju najveći dio nasljedne osnove.

MUTACIJE PREMA VRIJEDNOSTI

• korisne • štetne • neutralne

Makromutacije – ako mutira major gen Mikromutacije – ako mutira minor gen Biohemijske mutacije – ako mutacije dovode do promjena u metabolizmu enzima i aminokiselina Kondicione mutacije – omogućuju organizmima razvoj u određenim uslovima sredine (pH, temp., itd)

MUTACIJE PREMA NAČINU POSTANKA • prirodne (spontane) • izazvane (indukovane)

Vrsta/ Kultivar JABUKA Jonathan

Mutanti

Jonagold

Blackon, Jonnee, Jonared, All Red Jonathan, Watson Jonathan, Nured Jonathan Achberg, Hohenheim I, Hohenheim II Bleisloe, Cherry Cox, Crimson Cox, Red Cox, Korallo Belgolden, Golden B, Golden 85, Smoothee, Auvil Spur, Frazier Spur, Stark Spur, Tester Spur Yellow Spur Roda Mantet Blackmack, Black Mickey McIntosh, Imperial McIntosh, Cornell McIntosh, Rogers McIntosh, Summerland McIntosh, Wijcik Crimon Grive, Red Griv Neumann, Rosamund Imperial, Harrold Red, Okanoma, Red King, Richared, Stark Delicious, Starking Delicious, Super Sratking, Vance Red, Cooper 800, Hi-Red, HI-Early, Hardispur, MacDonald, Redspur, Starkimson, Cooper 4, Wellspur Jonagored

KRUŠKA Gorham Passe Crassane (Krasanka) Fertility Clapp's Favorite (Klapovka) Bartlett (Vilijamovka) Beurré Hardy (Hardijeva)

Grand Champion Red Passe Crassane Giant Fertility Starkrimson Max Red Bartlett, Srtipped Bartlett Red Hardy, Royal Red Hardy

ŠLJIVA Prunier d'Ente (Aženka) Požegača

GF 707, GF 689, GF 303, GF 626, GF 652, GF 642 Bosanka, Korajka, Wolff, Gunser, Meschnmoser

BRESKAVA Coronet Elberta Halehaven Springcrest Triogem J.H.Hale (Haleova pozna)

Early Coronet Redelberta, Bonette, Teleford, Scott Elberta Early Halehaven Earlycrest Early Triogem Welcome Hale, Albru,Radmilovačka, Fertile Hale

Boskoop Cox Orange Golden Delicious Mantet McIntosh Jams Grive Delicious

VIŠNJA Montmorency Maraska Heimanns Konservenweichsel (Hajmanova konzerva)

Galaxy Cherry Sokoluša Fanel

NARANDŽA Wasington Navel

Fukumoto, Yoshida, Seike, Morita, Casey

MANDARINA Owari

Hayashi, Aoshima

LIMUN Meyer

Thompson, Redblush

MUTAGENI FIZIČKE PRIRODE • jonizirajuće zračenje X zrake i gama zrake • nejonizirajuće zračenje UV zrake • korpuskularno zračenje alfa-zrake, betazrake, neutrone i protone Zračenjem polena dobijene su samooplodne sorte trešnje: Stella, Compact Stella, Starkrimson Cherry Zračenjem kalem-grančica sorte Stella i sijanaca sorte Lambert stvorene su patuljaste forme Compact Stella i Compact Lambert

Mutageni fizičke prirode • Švedski genetičar Gustaffson (1947) koristio x- zrake i dobio tri mutanta ječma većeg prinosa zrna • Mutacije mikroorganizama se uspješno koriste u farmaciji i industriji

MUTAGENI HEMIJSKE PRIRODE • alkilirajuća jedinjenja (iperit,etilenimin, etilmetansulfonat) • bazni analozi nukleinskih kiselina • industrijski mutageni (formaldehid, acetaldehid) • pesticidi • dodaci hrani (natrijum nitrat, kofein) • lijekovi (streptomicin) • druga jedinjenja različitog porijekla (kolhicin, fenoli, bakar sulfat, manganov klorid)