Anfang dieses Jahres der Film Vernichtung kam relativ unter dem Radar heraus, aber allgemein beliebt bei denen, die es sahen.
Es ist ein origineller und überraschend guter Science-Fiction-Film, der auf einem gleichnamigen Roman basiert, in dem eine Gruppe von Militärwissenschaftlern eine Quarantänezone entlang der Golfküste betritt, in der die Anwesenheit eines außerirdischen Meteoriten ein Land geschaffen hat. mutiert Kreaturen und Tiere.
Es ist optisch atemberaubend und tadellos, aber leider kann die Wissenschaft entschieden von Hand gewellt werden.
Es ist am besten, eine vage Erklärung dafür zu geben, warum die Biologie keinen Sinn ergibt der außerirdische „Schimmer“ wirkt wie eine Linse und bricht alles in sich selbst zurück, einschließlich Gene , aber diese Erklärungen fallen offen gesagt etwas zu kurz.
Die Missverständnisse :
Hauptsache Vernichtung und viele andere Filme falsch in Bezug auf genetische Mutationen sind ihre Auswirkungen.
DNA ist der Baustein des Lebens, und ja, eine Mutation mit einer Base kann einen großen Effekt haben, aber in vielen Fällen basiert eine evolutionäre oder sogar jede Art von wahrnehmbarer Veränderung auf der Akkumulation vieler Mutationen mit kleinen Effekten.
Darüber hinaus sind die meisten Mutationen je nach Kontext oder Ort völlig neutral.
Dies liegt einfach daran, dass unsere DNA viele redundante Regionen und nicht kodierenden Raum enthält, sodass nur eine relativ kleine Anzahl von Basen tatsächlich einen Effekt haben würde, wenn sie mutiert wären.
Von denen, die dies tun, sind die meisten nicht neutralen Mutationen schädlich dh ein ganzes Nukleotid wird entfernt, da sie die Art und Weise beeinflussen können, wie das gesamte Gen nach dieser Base gelesen und übersetzt wird.
Je mehr Basenpaare von einer Mutation betroffen sind, desto größer ist im Allgemeinen der Effekt der Mutation und desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Mutation wahrgenommen wird.
Um die Auswirkungen von Mutationen besser zu verstehen, haben Forscher begonnen zu schätzen Verteilung der Mutationseffekte DMEs, die quantifizieren, wie viele Mutationen mit welcher Auswirkung auf eine bestimmte Eigenschaft eines biologischen Systems auftreten.
In Evolutionsstudien ist die Eigenschaft von Interesse die Fitness, aber in der Biologie molekularer Systeme könnten auch andere aufkommende Eigenschaften von Interesse sein.
Es ist außerordentlich schwierig, verlässliche Informationen über DMEs zu erhalten, da die entsprechenden Effekte viele Größenordnungen von tödlich über neutral bis vorteilhaft umfassen. Darüber hinaus erschweren viele Störfaktoren diese Analysen normalerweise.
Um die Sache noch schwieriger zu machen, interagieren viele Mutationen auch miteinander, um ihre Auswirkungen zu verändern. Dieses Phänomen wird als Epistase bezeichnet.
Trotz all dieser Unsicherheiten haben jüngste Arbeiten wiederholt gezeigt, dass die überwiegende Mehrheit der Mutationen nur sehr geringe Auswirkungen hat.
Natürlich ist viel mehr Arbeit erforderlich, um detailliertere Informationen über DMEs zu erhalten, die eine grundlegende Eigenschaft sind, die die Entwicklung jedes biologischen Systems steuert.
Was sind genetische Mutationen wirklich?
Im Grunde genommen sind Mutationen einfach Veränderungen in der genetischen Sequenz und eine Hauptursache für Vielfalt zwischen Organismen. Diese Veränderungen können auf vielen verschiedenen Ebenen auftreten und sehr unterschiedliche Folgen haben.
In biologischen Systemen, die zur Reproduktion fähig sind, müssen wir uns zunächst darauf konzentrieren, ob sie vererbbar sind. Insbesondere betreffen einige Mutationen nur das Individuum, das sie trägt, während andere alle Nachkommen des Trägerorganismus und weitere Nachkommen betreffen.
Damit Mutationen die Nachkommen eines Organismus betreffen, müssen sie: 1 in Zellen auftreten, die die nächste Generation produzieren, und 2 das Erbmaterial beeinflussen.Letztendlich erzeugt das Zusammenspiel zwischen vererbten Mutationen und Umweltbelastungen eine Artenvielfalt.
Obwohl verschiedene Arten von molekularen Veränderungen existieren, bezieht sich das Wort "Mutation" typischerweise auf eine Veränderung, die die Nukleinsäuren beeinflusst. In zellulären Organismen sind diese Nukleinsäuren die Bausteine der DNA und in Viren die Bausteine von beidenDNA oder RNA.
Eine Möglichkeit, sich DNA und RNA vorzustellen, besteht darin, dass sie Substanzen sind, die das Langzeitgedächtnis der Informationen tragen, die für die Reproduktion eines Organismus erforderlich sind. Dieser Artikel konzentriert sich auf Mutationen in der DNA, obwohl wir bedenken sollten, dass RNA unterliegtim wesentlichen die gleichen Mutationskräfte.
Wenn Mutationen in Nicht-Keimbahnzellen auftreten, können diese Veränderungen als somatische Mutationen eingestuft werden. Das Wort somatisch kommt vom griechischen Wort. Soma was "Körper" bedeutet und somatische Mutationen nur den Körper des gegenwärtigen Organismus betreffen.
Aus evolutionärer Sicht sind somatische Mutationen uninteressant, es sei denn, sie treten systematisch auf und verändern einige grundlegende Eigenschaften eines Individuums - beispielsweise die Überlebensfähigkeit.
Zum Beispiel ist Krebs eine starke somatische Mutation, die das Überleben eines einzelnen Organismus beeinflusst. Als ein anderer Schwerpunkt interessiert sich die Evolutionstheorie hauptsächlich für DNA-Veränderungen in den Zellen, die die nächste Generation produzieren.
Zufälligkeit
In Vernichtung Während die Mutationen, die die Charaktere und die Umgebung erleben, visuell deutlich interessanter sind als echte Mutationen, gibt es zumindest einige Anstrengungen, um die darzustellen Mutationen als zufällig was ein Kennzeichen der Mutationstheorie ist.
Die Aussage, dass Mutationen zufällig sind, ist zutiefst zutreffend und gleichzeitig zutiefst unwahr.
Der wahre Aspekt dieser Aussage beruht auf der Tatsache, dass die Folgen einer Mutation nach unserem Kenntnisstand keinerlei Einfluss auf die Wahrscheinlichkeit haben, dass diese Mutation auftritt oder nicht.
Mit anderen Worten, Mutationen treten zufällig in Bezug darauf auf, ob ihre Wirkungen nützlich sind. Daher treten vorteilhafte DNA-Veränderungen nicht häufiger auf, nur weil ein Organismus davon profitieren könnte.
Selbst wenn ein Organismus während seines Lebens eine vorteilhafte Mutation erworben hat, fließen die entsprechenden Informationen nicht in die DNA in der Keimbahn des Organismus zurück. Dies ist eine grundlegende Erkenntnis, dass Jean-Baptiste Lamarck falsch und Charles Darwin richtig lag.
Die Vorstellung, dass Mutationen zufällig sind, kann jedoch als unwahr angesehen werden, wenn man berücksichtigt, dass nicht alle Arten von Mutationen mit gleicher Wahrscheinlichkeit auftreten.
Einige treten eher häufiger auf als andere, weil sie durch biochemische Reaktionen auf niedrigem Niveau begünstigt werden. Diese Reaktionen sind auch der Hauptgrund, warum Mutationen eine unausweichliche Eigenschaft jedes Systems sind, das in der realen Welt reproduzierbar ist.
Die Mutationsraten sind normalerweise sehr niedrig, und biologische Systeme unternehmen außerordentliche Anstrengungen, um sie so niedrig wie möglich zu halten, hauptsächlich weil viele Mutationseffekte schädlich sind.
Trotzdem erreichen die Mutationsraten niemals Null, selbst wenn sowohl Schutzmechanismen auf niedriger Ebene wie DNA-Reparatur oder Korrekturlesen während der DNA-Replikation als auch Mechanismen auf hoher Ebene wie Melaninablagerung in Hautzellen zur Reduzierung von Strahlenschäden auftreten.
Ab einem bestimmten Punkt wird das Vermeiden von Mutationen für Zellen einfach zu kostspielig. Somit wird die Mutation immer als eine starke Kraft in der Evolution vorhanden sein.
Was die Zukunft bringen könnte
Während Mutationen für lebende Organismen oft schädlich sein können, sind sie in der unglaublich nützlich. Labor .
Beispielsweise haben Wissenschaftler mithilfe einer als homologe Rekombination bekannten Technik systematisch jedes Gen im gesamten Hefegenom ausgeschaltet und eine Hefe-Deletionsbibliothek mit ~ 5000 einzelnen Gen-Deletionsmutanten erstellt.
Seitdem sind viel mehr Bibliotheksbestände verfügbar. Einige von ihnen fügen Wirtsgenen Epitop-Tags hinzu, während andere in anderen Organismen hergestellt werden.
Mithilfe hochpräziser Robotik konnten Wissenschaftler dank der Verfügbarkeit von Deletionsbibliotheken Hochdurchsatz-Screening-Assays durchführen, um nach Wirkstofftargets zu suchen, genetische Interaktionen auf genomweiter Ebene zu identifizieren und die Komplexität der Genetik zu untersuchenNetzwerke.
In wissenschaftlichen Labors werden täglich Dutzende ähnlicher Tests und Verfahren angewendet, um Medikamente zu entwickeln, Krankheiten zu heilen und unser Verständnis der Wissenschaft im Allgemeinen zu verbessern.
Und es werden ständig mehr Anwendungen für genetische Mutationen entwickelt. Wer weiß, welche Fortschritte die Zukunft bringen wird.