Visus cilvēkus vienā vai otrā pakāpē var saukt par mutantiem. Bet ne tas pats, kas X-Men vai Marvel Universe - pat matu krāsas, auguma vai sejas struktūras izmaiņas var saistīt ar mutācijām. Mazākās izmaiņas mūsu gēnos vai vidē var izraisīt tādu īpašību attīstību, kas mūs padara unikālus. Un dažiem cilvēkiem ģenētiķi izseko specifiskas mutācijas, kas ir atbildīgas par patiesi neticamām spējām. Piemēram, kādam ir paaugstināta imunitāte pret elektrību, bet citi var darboties kā objektu magnēts. Tas viss kļuva iespējams, pateicoties mutācijām, kas arvien vairāk izplatītas tehnoloģiju attīstībā.
Kas ir mutācija
Mutācija ir izmaiņas organisma genomā (viens gēns vai vairāki uzreiz). Visbiežāk mutācijas saprot kā izmaiņas DNS struktūrā, kas rodas gēnu secības pārkāpuma vai jaunu parādīšanās dēļ.
Mutāciju veidi
Mutācijas nenotiek viena iemesla dēļ. Tas ir viss process, kas kļūst iespējams ķermeņa šūnu līmenī. Līdz šim zinātnieki ir identificējuši 4 galvenos mutāciju veidus:
- Ģenētiskā;
- Hromosomu;
- Genoma;
- Citoplazmas.
Zinātnieki ir secinājuši, ka lielākā daļa mutāciju ir kaitīgas, un daba ir veidota tādā veidā, ka dabiskās izvēles dēļ tās pazūd no cilvēkiem atsevišķi. Tomēr ir arī izolētas mutācijas, kas palielina organisma vitalitāti. Turklāt dažas gēnu izmaiņas dažos vides apstākļos var būt kaitīgas, bet citās - noderīgas.
Reklāmas video:
Pastāv divas mutāciju pasugas:
- Spontāns
- Izraisīts
Spontānas mutācijas notiek nejauši - piemēram, ja aitu saimē pēkšņi piedzimst aita ar īsākām kājām. Vai arī melnas zebras izskats starp parastajiem, kaķiem ar baltām ķepām utt. Spontānas mutācijas rodas arī cilvēkiem, un jūs, iespējams, pat nezināt, ka jūsu ķermenī notiek dažas izmaiņas. Parasti tie ir "kosmētiski" un atspoguļo izmaiņas gēnu kombinācijā.
Melnās zebras parādīšanās sākotnēji tika uzskatīta par anomāliju un pat saistīta ar reliģiju.
Izraisītās mutācijas ir "mākslīgas" un rodas ķīmisku vielu, dažādu starojumu, bioloģisku priekšmetu, piemēram, vīrusu, ietekmē. Jā, šīs ir mutācijas, kas ir raksturīgas lielākajai daļai komiksu grāmatu supervaroņu - no Spider-Man līdz Wolverine (vai Deadpool).
Filmu izraisītās mutācijas supervaroņiem piešķir supervaras.
Gēnu mutācijas
Šis mutācijas veids parasti ietekmē tikai vienu specifisku gēnu. Gēnu mutācijas notiek gan tad, kad viens gēns tiek aizstāts ar citu, gan tad, kad gēns izkrīt no kopējās ķēdes vai kad tiek pārlaista DNS molekulas sadaļa, kas ietekmē vienu gēnu.
Ar gēna mutāciju tiek mainīts tikai viens gēns.
Šādas mutācijas var būt gan spontānas, gan izraisītas: piemēram, tā pati melnā zebra kļuva šāda, jo gēns, kas atbildīgs par tā krāsas maiņu, dabiska iemesla dēļ tika aizstāts ar citu. Arī gēnu mutācijas notiek starojuma laikā, saskarē ar ķīmiskām vielām vai vīrusiem.
Hromosomu mutācijas
Hromosomu mutācijas ietver vairāk nekā vienu gēnu. Šādas mutācijas ir daudz bīstamākas nekā tikai gēni: ja mainās pārāk daudz gēnu, šūna vairs nevar sadalīties un sāk pašiznīcināties. Pastāv gadījumi, kad daži cilvēki un dzīvnieki nomira šādu mutāciju dēļ, jo hromosomas viņu šūnās tika zaudētas vai dubultotas, kas izraisīja metabolisma procesu traucējumus organismā.
Hromosomu mutācijas ietekmē vairākus gēnus vienlaikus.
Ar hromosomu mutācijām ir iespējama gan hromosomas sekcijas zaudēšana, gan hromosomas dublēšanās, hromosomas sekcijas pagriešana par 180 grādiem vai pat tās pārvietošana uz citu vietu. Tas noved pie Prader-Willi (aptaukošanās, īss augums un intelekts vienlaikus) un Wolf-Hirschhorn (garīga atpalicība) slimībām.
Dzēšana ir hromosomas daļas zaudēšana.
Kopēšana ir hromosomu daļas dublēšanās.
Inversija ir hromosomu sekcijas pagriešana par 180 grādiem.
Translokācija - jebkuras hromosomas daļas kustība.
Genomu mutācijas
Šis mutācijas veids ir vēl sliktāks, jo tas ietekmē nevis vienu vai vairākus gēnus, bet visu genomu. Mutāciju genomiskais tips rodas kļūdu rezultātā hromosomu atšķirībās. Turklāt tas ir diezgan interesanti: ja hromosomu izmaiņas ir vairākas, tad ķermenī palielinās šūnas un iekšējie orgāni - šādas mutācijas iepriekš zinātnieki novēroja dažiem augiem un dzīvniekiem.
Kukurūza aug genoma mutācijas dēļ.
Tomēr, ja hromosomu skaits nemainās reizinot, organismā notiek negatīvi procesi. Piemēram, cilvēkam ir raksturīga 21. trizomijas mutācija: šajā gadījumā divdesmit pirmais hromosomu pāris nesadalās, kā rezultātā bērns saņem nevis divas divdesmit pirmās hromosomas, bet trīs. Tas noved pie Dauna sindroma attīstības, kā rezultātā bērns ir garīgi un fiziski invalīds.
Citoplazmatiskās mutācijas
Tie rodas mitohondriju DNS pārkāpuma dēļ, kas veido šūnas. Šīs ir dažas no retākajām mutācijām, kuras joprojām ir slikti izprotamas. Tomēr zinātnieki jau ir secinājuši, ka citoplazmatiskās mutācijas izraisa redzes traucējumus un problēmas ar centrālo nervu sistēmu. Pastāv teorija, ka šāda veida mutācijas ir atbildīgas arī par diabēta rašanos.
Mutāciju piemēri
Spēcīgākie kauli pasaulē
Piemēram, LRP5 gēns ir atbildīgs par kaulu blīvumu. Tās mutācija var izraisīt kaulu blīvuma samazināšanos vai, tieši otrādi, dot jums neiznīcināmus kaulus. Vienai ģimenei Konektikutas štatā, ASV, ir LRP5 mutācijas, kas piešķir viņu kauliem tādu blīvumu, ka tie ir praktiski neiznīcināmi. Neviens no viņiem nekad nav lauzis kaulu. Kaulu, īpaši mugurkaula, galvaskausa un iegurņa, palielinātā izturība šīs ģimenes locekļiem piešķir stiprākos zemes skeletus.
Vai vēlaties, lai jūs nekad nesalauztu kaulus?
Kā gulēt 4 stundas dienā
Vēl viens gēns, DEC2, ir atbildīgs par miega daudzumu, kas mums nepieciešams katru nakti, lai pareizi darbotos. Lielākajai daļai no mums ir vajadzīgas astoņas vai vairāk stundas miega, bet apmēram 5% iedzīvotāju bauda nedaudz atšķirīgu “mutantu” versiju. Pārbaudes mātei un meitai, kurām bija mutācijas, atklāja spēju gulēt tikai 4–6 stundas katru nakti. Parastie mirstīgie sāka izjust negatīvas sekas pēc pāris dienu šāda sapņa, bet mutanti to panes diezgan normāli. Tagad zinātnieki vēlas kopēt šo mutāciju citiem cilvēkiem, taču līdz šim tie nav bijuši ļoti veiksmīgi.
Imunitāte pret elektrību
Un daži cilvēki gēnu mutācijas dēļ parasti ir imūni pret elektrību. Vidusmēra cilvēks ir pārklāts ar miljoniem sviedru dziedzeru, kas parasti nodrošina ērtu elektriskā šoka mitru ceļu tieši mūsu ādā. Tomēr vienam Serbijas iedzīvotājam retu ģenētisku traucējumu dēļ nav sviedru vai siekalu dziedzeru. Tas nozīmē, ka elektrība nevar iekļūt viņa ķermenī. Viņš var uzlādēt tālruni, gatavot ēdienu, vārīt ūdeni un pat kaut ko aizdedzināt, caur savu ķermeni izlaižot elektrību, kas uzstādījis vairākus rekordus un parādījies vairākos televīzijas šovos.
Par savām spējām viņš saņēma segvārdu “bateriju vīrs”.
Indes imunitāte
Simtiem gadu Argentīnas Sanantonio de los Kobres iedzīvotāji ir dzēruši kalnu ūdeni, kurā ir 80 reizes drošāks arsēna līmenis. Neskatoties uz ārkārtīgi lielo nāvējošā metāla iedarbību ikdienā, iedzīvotāji paliek pilnīgi veseli. Un tas viss pateicoties mutantam AS3MT gēnam, kurš dabiskās atlases laikā ir izgājis tūkstošiem gadu. Tas ļauj ķermenim apstrādāt arsēnu, neļaujot tam uzkrāties bīstamās koncentrācijās, tāpēc šo mikroskopisko mutantu īpašnieki var patērēt tik daudz arsēna, cik viņi vēlas.
Zinātnieki turpina aktīvi pētīt cilvēku un dzīvnieku mutācijas - daži uzskata, ka tas palīdzēs izārstēt daudzas slimības, savukārt citi labprāt domā par “supermens” izveidi. Sakarā ar mutācijām, viņš var būt neticami spēcīgs, ātri skriet, būt imūns pret elektrību un indēm un vēl daudz ko citu. Tomēr pagaidām nav zināms, ka šīs mutācijas varētu pastāvēt vienlaikus. Tomēr reālā dzīve nav filma vai komikss par supervaroņiem, brīnumi šeit nenotiek. Kaut arī uz tām var attiecināt dažas mutācijas.
Aleksandrs Bogdanovs