一起了解基因突变究竟是如何发生的,以及为什么它并不总是坏事。
突变是指构成DNA的碱基序列发生了与原本不同的永久性变化。
突变既可能由DNA复制过程中自然产生的错误引起,也可能由紫外线、辐射、特定化学物质等外部因素(诱变剂)所导致。
突变的种类多种多样,从一个碱基被替换为另一个碱基的点突变,到碱基的插入或缺失,再到染色体某一部分整体发生变化的大规模突变。
大多数突变要么有害,要么几乎没有影响,属于中性突变;但在极少数情况下,突变会产生对生存有利的性状,这类突变可以通过自然选择在群体中扩散,成为推动进化的动力。
发生在卵子或精子等生殖细胞中的突变会遗传给后代,而发生在体细胞中的突变只会影响个体本身,不会传给下一代。
如果调控细胞分裂的基因中累积了多个体细胞突变,细胞就可能失去控制地不断增殖,进而发展为癌症。
就像血红蛋白基因中一个碱基发生变化而导致的镰状细胞贫血症那样,仅仅一个碱基的变化,也可能导致红细胞的形状和功能发生明显改变。
细胞每次分裂时,DNA都会被极为精确地复制,但在这一过程中偶尔也会出现错误,DNA也可能因外部因素而受损。这样在碱基序列中产生的变化被称为突变,而突变对生物多样性和进化也具有重要意义。
近年来,能够精确修正不需要的突变、或反过来在特定位置人为引入变化的基因编辑技术正在快速发展,CRISPR基因编辑就是其中的代表。
不是。大多数突变要么有害,要么几乎没有影响,但极少数情况下,突变会产生对生存有利的性状,这类突变可以通过自然选择在群体中扩散,成为推动进化的动力。
紫外线可能导致构成DNA的碱基之间形成异常连接,从而在碱基序列中引入错误;如果这种损伤没有被正确修复,就可能作为突变永久保留下来。