В биологии , А мутация является изменением в нуклеотидной последовательности из генома в качестве организма , вирус , или внехромосомной ДНК . [1] Вирусные геномы содержат ДНК или РНК . Мутации возникают в результате ошибок во время репликации ДНК или вируса , митоза или мейоза или других типов повреждений ДНК (например, димеров пиримидина, вызванных воздействием ультрафиолета).радиация), которые затем могут подвергаться подверженной ошибкам репарации (особенно, опосредованному микрогомологией концевому соединению [2] ), вызывать ошибку во время других форм репарации [3] [4] или вызывать ошибку во время репликации ( трансфузионный синтез ). Мутации также могут быть результатом вставки или удаления сегментов ДНК из-за мобильных генетических элементов . [5] [6] [7]
Мутации могут вызывать или не вызывать заметные изменения наблюдаемых характеристик ( фенотипа ) организма. Мутации играют роль как в нормальных, так и в аномальных биологических процессах, включая эволюцию , рак и развитие иммунной системы , включая функциональное разнообразие . Мутация - это основной источник всех генетических вариаций , предоставляющий сырье, на которое могут действовать эволюционные силы, такие как естественный отбор .
Мутация может привести к множеству различных типов изменений в последовательностях. Мутации в генах не могут иметь никакого эффекта, изменить продукт гена или помешать правильному или полному функционированию гена. Мутации также могут происходить в негенных регионах . В 2007 году исследование генетических вариаций между различными видами из Drosophila предположил , что, если мутация изменяет белок , полученный с помощью гена, результат, вероятно, будет вредно, по оценкам , 70% аминокислотных полиморфизмов , которые повреждающих эффектов, а остальные быть либо нейтральным, либо незначительно выгодным. [8] Из-за повреждающего воздействия, которое мутации могут оказывать на гены, у организмов есть такие механизмы, как восстановление ДНК, для предотвращения или исправления мутаций путем возврата мутированной последовательности обратно в исходное состояние. [5]
Обзор
Мутации могут включать дупликацию больших участков ДНК, обычно посредством генетической рекомбинации . [9] Эти дупликации являются основным источником сырья для развития новых генов, причем десятки и сотни генов дублируются в геномах животных каждые миллион лет. [10] Большинство генов принадлежат к более крупным семействам генов общего происхождения, что можно определить по гомологии их последовательностей . [11] Новые гены производятся несколькими способами, обычно путем дупликации и мутации наследственного гена или путем рекомбинации частей разных генов для образования новых комбинаций с новыми функциями. [12] [13]
Здесь белковые домены действуют как модули, каждый из которых выполняет определенную и независимую функцию, которые можно смешивать вместе для получения генов, кодирующих новые белки с новыми свойствами. [14] Например, человеческий глаз использует четыре гена для создания структур, воспринимающих свет: три для колбочек или цветового зрения и один для стержневых клеток или ночного видения; все четыре произошли от одного предкового гена. [15] Еще одно преимущество дублирования гена (или даже целого генома) состоит в том, что это увеличивает инженерную избыточность ; это позволяет одному гену в паре приобретать новую функцию, в то время как другая копия выполняет исходную функцию. [16] [17] Другие типы мутаций иногда создают новые гены из ранее некодирующей ДНК . [18] [19]
Изменения числа хромосом могут включать еще более крупные мутации, когда сегменты ДНК в хромосомах ломаются, а затем перестраиваются. Например, у Homininae две хромосомы слились с образованием хромосомы 2 человека ; это слияние не произошло в потомстве других обезьян , и они сохраняют эти отдельные хромосомы. [20] В эволюции наиболее важная роль таких хромосомных перестроек может заключаться в ускорении дивергенции популяции в новые виды за счет уменьшения вероятности скрещивания популяций, тем самым сохраняя генетические различия между этими популяциями. [21]
Последовательности ДНК, которые могут перемещаться по геному, такие как транспозоны , составляют основную часть генетического материала растений и животных и, возможно, сыграли важную роль в эволюции геномов. [22] Например, в геноме человека присутствует более миллиона копий последовательности Alu , и теперь эти последовательности задействованы для выполнения таких функций, как регулирование экспрессии генов . [23] Другой эффект этих мобильных последовательностей ДНК заключается в том, что, когда они перемещаются внутри генома, они могут мутировать или удалять существующие гены и тем самым производить генетическое разнообразие. [6]
Несмертельные мутации накапливаются в генофонде и увеличивают количество генетических вариаций. [24] Обилие некоторых генетических изменений в генофонде может быть уменьшено путем естественного отбора , в то время как другие «более благоприятные» мутации могут накапливаться и приводить к адаптивным изменениям.
Например, бабочка может дать потомство с новыми мутациями. Большинство этих мутаций не будут иметь никакого эффекта; но можно изменить цвет одного из потомков бабочки, что сделает его труднее (или легче) увидеть хищникам. Если это изменение цвета благоприятно, шансы этой бабочки выжить и произвести собственное потомство немного выше, и со временем количество бабочек с этой мутацией может составить больший процент популяции.
Нейтральные мутации определяются как мутации, эффекты которых не влияют на физическую форму человека. Частота их появления со временем может увеличиваться из-за генетического дрейфа . Считается, что подавляющее большинство мутаций не оказывает существенного влияния на приспособленность организма. [25] [26] Кроме того, механизмы репарации ДНК способны исправить большинство изменений, прежде чем они станут постоянными мутациями, и у многих организмов есть механизмы для устранения соматических клеток, которые в противном случае необратимо мутировали .
Полезные мутации могут улучшить репродуктивный успех. [27] [28]
Причины
Четыре класса мутаций: (1) спонтанные мутации (молекулярный распад), (2) мутации из-за склонного к ошибкам обхода репликации естественного повреждения ДНК (также называемого подверженным ошибкам синтезом трансфузии), (3) ошибки, возникающие во время репарации ДНК, и (4) индуцированные мутации, вызванные мутагенами . Ученые также могут намеренно вводить мутантные последовательности посредством манипуляций с ДНК в целях научных экспериментов.
В одном исследовании 2017 года утверждалось, что 66% мутаций, вызывающих рак, являются случайными, 29% связаны с окружающей средой (исследуемое население охватывает 69 стран) и 5% наследуются. [29]
В среднем люди передают своим детям 60 новых мутаций, но отцы передают больше мутаций в зависимости от их возраста, каждый год добавляя к ребенку две новые мутации. [30]
Спонтанная мутация
Спонтанные мутации происходят с ненулевой вероятностью даже в здоровой незагрязненной клетке. По оценкам, естественное окислительное повреждение ДНК происходит 10 000 раз на клетку в день у людей и 100 000 раз на клетку в день у крыс . [31] Спонтанные мутации можно охарактеризовать конкретным изменением: [32]
- Таутомерия - основание изменяется путем изменения положения атома водорода , изменяя структуру водородных связей этого основания, что приводит к неправильному спариванию оснований во время репликации. [33]
- Депуринизация - потеря пуринового основания (A или G) с образованием апуринового сайта ( AP-сайт ).
- Дезаминирование - гидролиз изменяет нормальное основание на атипичное основание, содержащее кетогруппу вместо исходной аминогруппы . Примеры включают C → U и A → HX ( гипоксантин ), которые можно исправить с помощью механизмов репарации ДНК; и 5MeC ( 5-метилцитозин ) → T, который с меньшей вероятностью будет обнаружен как мутация, поскольку тимин является нормальным основанием ДНК.
- Неправильное спаривание смещенной нити - денатурация новой нити из шаблона во время репликации с последующей ренатурацией в другом месте («проскальзывание»). Это может привести к вставке или удалению.
- Проскальзывание репликации
Обход репликации, подверженной ошибкам
Появляется все больше свидетельств того, что большинство спонтанно возникающих мутаций происходит из-за склонной к ошибкам репликации ( трансфузионного синтеза ) после повреждения ДНК в матричной цепи. У мышей большинство мутаций вызвано трансфузионным синтезом. [34] Аналогичным образом, в дрожжах Kunz et al. [35] обнаружили, что более 60% спонтанных замен и делеций одиночных пар оснований были вызваны транс-поражением синтеза.
Ошибки, возникающие при репарации ДНК
Хотя естественные двухцепочечные разрывы происходят в ДНК с относительно низкой частотой, их восстановление часто вызывает мутации. Негомологичное соединение концов (NHEJ) является основным путем восстановления двухцепочечных разрывов. NHEJ включает удаление нескольких нуклеотидов, чтобы позволить несколько неточное выравнивание двух концов для воссоединения с последующим добавлением нуклеотидов для заполнения пробелов. Как следствие, NHEJ часто вносит мутации. [36]
Индуцированная мутация
Индуцированные мутации - это изменения в гене после того, как он вступил в контакт с мутагенами и факторами окружающей среды.
Индуцированные мутации на молекулярном уровне могут быть вызваны:
- Химикаты
- Гидроксиламин
- Базовые аналоги (например, бромдезоксиуридин (BrdU))
- Алкилирующие агенты (например, N - этил - N -nitrosourea (ЕНУ). Эти агенты могут мутировать как тиражирование и нереплицирующихся ДНК. В противоположность этому , базовая аналогом может мутировать ДНК только тогда , когда аналог вводят в репликации ДНК. Каждый химических мутагенов этих классов имеет определенные эффекты, которые затем приводят к переходам , трансверсиям или делециям.
- Агенты, образующие аддукты ДНК (например, охратоксин А ) [38]
- ДНК- интеркалирующие агенты (например, бромид этидия )
- Сшивающие агенты ДНК
- Окислительное повреждение
- Азотистая кислота превращает аминогруппы на A и C в диазогруппы , изменяя характер их водородных связей, что приводит к неправильному спариванию оснований во время репликации.
- Радиация
- Ультрафиолетовый свет (УФ) (включая неионизирующее излучение ). Два нуклеотидных основания в ДНК - цитозин и тимин - наиболее уязвимы для излучения, которое может изменить их свойства. УФ-свет может вызвать ковалентное соединение соседних пиримидиновых оснований в цепи ДНК в виде димера пиримидина . УФ-излучение, в частности более длинноволновое УФ-А, также может вызывать окислительное повреждение ДНК . [39]
- Ионизирующее излучение . Воздействие ионизирующего излучения, такого как гамма-излучение , может привести к мутации, что может привести к раку или смерти.
В то время как раньше предполагалось, что мутации происходят случайно или вызваны мутагенами, молекулярные механизмы мутаций были обнаружены у бактерий и по всему древу жизни. Как утверждает С. Розенберг: «Эти механизмы раскрывают картину строго регулируемого мутагенеза, который временно активируется стрессовыми реакциями и активируется, когда клетки / организмы плохо адаптируются к окружающей их среде - при стрессе - потенциально ускоряя адаптацию». [40] Поскольку они представляют собой самоиндуцированные мутагенные механизмы, которые увеличивают скорость адаптации организмов, их иногда называли механизмами адаптивного мутагенеза и включают SOS-ответ у бактерий, [41] эктопическую внутрихромосомную рекомбинацию [42] и другие хромосомные механизмы. такие события, как дублирование. [40]
Классификация типов
По влиянию на структуру
Последовательность гена можно изменить несколькими способами. [44] Генные мутации по-разному влияют на здоровье в зависимости от того, где они возникают и изменяют ли они функцию основных белков. Мутации в структуре генов можно разделить на несколько типов.
Масштабные мутации
Крупномасштабные мутации в хромосомной структуре включают:
- Амплификации (или дупликации генов ) или повторение хромосомного сегмента или наличие лишнего фрагмента хромосомного сломанного фрагмента хромосомы могут быть прикреплены к гомологичной или негомологичной хромосоме, так что некоторые гены присутствуют более чем в двух дозах, что приводит к для множественных копий всех хромосомных областей, увеличивая дозу генов, расположенных в них.
- Делеции больших хромосомных областей, приводящие к потере генов в этих областях.
- Мутации, эффект которых заключается в сопоставлении ранее отдельных фрагментов ДНК, потенциально объединяющих отдельные гены с образованием функционально различных генов слияния (например, bcr-abl ).
- Крупномасштабные изменения в структуре хромосом, называемые хромосомными перестройками , могут привести как к снижению приспособленности, так и к видообразованию в изолированных, инбредных популяциях. Это включает:
- Хромосомные транслокации : обмен генетическими частями негомологичных хромосом.
- Хромосомные инверсии : изменение ориентации хромосомного сегмента.
- Негомологичный кроссовер хромосом .
- Интерстициальные делеции: внутрихромосомная делеция, которая удаляет сегмент ДНК из одной хромосомы, тем самым накладывая ранее удаленные гены. Например, было обнаружено , что клетки, выделенные из астроцитомы человека , типа опухоли головного мозга, имеют последовательности, удаляющие хромосомную делецию между геном Fused in Glioblastoma (FIG) и рецепторной тирозинкиназой (ROS), продуцирующим слитый белок (фиг. РОС). Аномальный слитый белок FIG-ROS обладает конститутивно активной киназной активностью, которая вызывает онкогенную трансформацию (трансформацию нормальных клеток в раковые).
- Утрата гетерозиготности : потеря одного аллеля в результате делеции или генетической рекомбинации в организме, который ранее имел два разных аллеля.
Мелкомасштабные мутации
Мелкомасштабные мутации влияют на ген в одном или нескольких нуклеотидах. (Если затронут только один нуклеотид, они называются точечными мутациями .) Мелкомасштабные мутации включают:
- Вставки добавляют в ДНК один или несколько дополнительных нуклеотидов. Обычно они вызваны сменными элементами или ошибками во время репликации повторяющихся элементов. Вставки в кодирующей области гена могут изменять сплайсинг из мРНКа ( мутаций сайта сплайсинга ), или вызвать сдвиг в рамке считывания ( сдвиг рамки ), оба из которых может существенно изменять генный продукт . Вставки можно отменить путем удаления подвижного элемента.
- Делеции удаляют один или несколько нуклеотидов из ДНК. Как и вставки, эти мутации могут изменять рамку считывания гена. В общем, они необратимы: хотя одна и та же последовательность теоретически может быть восстановлена вставкой, мобильные элементы, способные восстановить очень короткую делецию (скажем, 1-2 основания) в любом месте, либо вряд ли существуют, либо существуют. вообще не существует.
- Замещающие мутации , часто вызываемые химическими веществами или нарушением репликации ДНК, обменивают один нуклеотид на другой. [45] Эти изменения классифицируются как переходы или трансверсии. [46] Наиболее распространенным является переход, при котором пурин заменяется пурином (A ↔ G) или пиримидином на пиримидин (C ↔ T). Переход может быть вызван азотистой кислотой, ошибочным спариванием оснований или мутагенными аналогами оснований, такими как BrdU. Менее распространена трансверсия, при которой пурин заменяется пиримидином или пиримидином пурином (C / T ↔ A / G). Примером трансверсии является превращение аденина (A) в цитозин (C). Точечные мутации - это модификации одной пары оснований ДНК или других небольших пар оснований в гене. Точечная мутация может быть обращена другой точечной мутацией, при которой нуклеотид возвращается в исходное состояние (истинная реверсия), или реверсией второго сайта (комплементарная мутация в другом месте, которая приводит к восстановлению функциональности гена). Как обсуждалось ниже , точечные мутации , которые происходят в пределах белковой кодирующей области гена , могут быть классифицированы как синонимичных или несинонимичных замен , последний из которых , в свою очередь можно разделить на миссенс или нонсенс - мутации .
По влиянию на последовательность белка
Влияние мутации на последовательность белка частично зависит от того, где в геноме она встречается, особенно от того, находится ли она в кодирующей или некодирующей области . Мутации в некодирующих регуляторных последовательностях гена, таких как промоторы, энхансеры и сайленсеры, могут изменять уровни экспрессии гена, но с меньшей вероятностью изменят последовательность белка. Мутации внутри интронов и в областях с неизвестной биологической функцией (например, псевдогены , ретротранспозоны ) обычно нейтральны и не влияют на фенотип, хотя мутации интронов могут изменять белковый продукт, если они влияют на сплайсинг мРНК.
Мутации, которые происходят в кодирующих областях генома, с большей вероятностью изменяют белковый продукт, и их можно классифицировать по их влиянию на аминокислотную последовательность:
- Мутации рамки считывания вызвано вставки или удаления ряда нуклеотидов, которая не делится на три из последовательности ДНК. Из-за триплетной природы экспрессии гена кодонами вставка или удаление может нарушить рамку считывания или группировку кодонов, что приведет к полностью отличной трансляции от оригинала. [47] Чем раньше в последовательности происходит делеция или вставка, тем больше изменяется продуцируемый белок. (Например, код CCU GAC UAC CUA кодирует аминокислоты пролин, аспарагиновую кислоту, тирозин и лейцин. Если U в CCU был удален, полученная последовательность была бы CCG ACU ACC UAx, которая вместо этого кодировала бы пролин, треонин, треонин и часть другой аминокислоты или, возможно, стоп-кодон (где x обозначает следующий нуклеотид).) Напротив, любая вставка или делеция, которые равномерно делятся на три, называются внутрикадровой мутацией .
- Мутация с точечной заменой приводит к изменению одного нуклеотида и может быть синонимичной или несинонимичной.
- Синоним подстановка заменяет кодон с другим кодоном , который кодирует ту же аминокислоту, так что полученная аминокислотная последовательность не изменяется. Синонимичные мутации возникают из-за вырожденной природы генетического кода . Если эта мутация не приводит к каким-либо фенотипическим эффектам, то она называется молчаливой , но не все синонимичные замены молчащие. (Также могут быть молчащие мутации в нуклеотидах вне кодирующих областей, таких как интроны, потому что точная нуклеотидная последовательность не так важна, как в кодирующих областях, но они не считаются синонимичными заменами.)
- Несинонимичная замена заменяет кодон с другим кодоном , который кодирует другую аминокислоту, так что полученная аминокислотная последовательность изменена. Несинонимичные замены можно классифицировать как бессмысленные или миссенс-мутации:
- Мутация миссенса изменяет нуклеотид , чтобы вызвать замещение другой аминокислоты. Это, в свою очередь, может сделать полученный белок нефункциональным. Такие мутации ответственны за такие заболевания, как буллезный эпидермолиз , серповидно-клеточная анемия и БАС, опосредованный SOD1 . [48] С другой стороны, если в кодоне аминокислоты возникает миссенс-мутация, которая приводит к использованию другой, но химически подобной аминокислоты, то иногда в белке не происходит никаких изменений или незначительные изменения. Например, переход с AAA на AGA будет кодировать аргинин , химически подобную молекулу предполагаемому лизину . В последнем случае мутация будет иметь незначительное влияние на фенотип или совсем не повлиять на него и, следовательно, будет нейтральной .
- Нонсенс - мутацию является точкой мутации в последовательности ДНК , что приводит к преждевременному стоп - кодона или нонсенс - кодона в транскрипции мРНК, и , возможно, усекается, и часто нефункциональные белковый продукт. Этот вид мутации связан с различными заболеваниями, такими как врожденная гиперплазия надпочечников . (См. Стоп-кодон .)
По влиянию на функцию
- Мутации с потерей функции, также называемые инактивирующими мутациями, приводят к тому, что генный продукт имеет меньшую функцию или не выполняет ее (частично или полностью инактивируется). Когда аллель имеет полную потерю функции ( нулевую аллель ), часто называют аморфом или аморфными мутациями в морфах Мюллер схему. Фенотипы, связанные с такими мутациями, чаще всего рецессивные . Исключение составляют случаи, когда организм гаплоиден или когда уменьшенная дозировка нормального генного продукта недостаточна для нормального фенотипа (это называется гаплонедостаточностью ).
- Мутации с усилением функции , также называемые активирующими мутациями, изменяют продукт гена таким образом, что его эффект усиливается (усиленная активация) или даже заменяется другой аномальной функцией. Когда создается новый аллель, гетерозигота, содержащая вновь созданный аллель, а также исходный, будет выражать новый аллель; генетически это определяет мутации как доминирующие фенотипы. Некоторые морфы Мюллера соответствуют усилению функции, включая гиперморф (повышенная экспрессия генов) и неоморф (новая функция). В декабре 2017 года правительство США сняло временный запрет, введенный в 2014 году, который запретил федеральное финансирование любых новых экспериментов по увеличению функциональности, которые усиливают патогены, «такие как птичий грипп, SARS и ближневосточный респираторный синдром или вирусы MERS». [49] [50]
- Доминантные отрицательные мутации (также называемые антиморфными мутациями) имеют измененный генный продукт, который действует антагонистически по отношению к аллелю дикого типа. Эти мутации обычно приводят к изменению молекулярной функции (часто неактивной) и характеризуются доминантным или полудоминантным фенотипом. У людей доминантно-негативные мутации вызывают рак (например, мутации в генах p53 , [51] ATM , [52] CEBPA [53] и PPARgamma [54] ). Синдром Марфана вызван мутациями в гене FBN1 , расположенном на хромосоме 15 , который кодирует фибриллин-1, гликопротеиновый компонент внеклеточного матрикса . [55] Синдром Марфана также является примером доминантно-отрицательной мутации и гаплонедостаточности. [56] [57]
- Гипоморфы , согласно классификации Мюллера, характеризуются измененными генными продуктами, которые действуют со сниженной экспрессией гена по сравнению с аллелем дикого типа . Обычно гипоморфные мутации рецессивны, но гаплонедостаточность приводит к тому, что некоторые аллели становятся доминантными.
- Неоморфы характеризуются контролем синтеза новых белковых продуктов.
- Смертельные мутации - это мутации, которые приводят к гибели организмов, несущих мутации.
- Обратная мутация или реверсия - это точечная мутация, которая восстанавливает исходную последовательность и, следовательно, исходный фенотип. [58]
По влиянию на фитнес (вредные, полезные, нейтральные мутации)
В генетике иногда полезно классифицировать мутации как вредные или полезные (или нейтральные ):
- Вредная или вредная мутация снижает приспособленность организма. Многие, но не все мутации в основных генах вредны (если мутация не изменяет аминокислотную последовательность в важном белке, в большинстве случаев она безвредна).
- Полезная или полезная мутация увеличивает приспособленность организма. Примерами являются мутации, которые приводят к устойчивости бактерий к антибиотикам (которые полезны для бактерий, но обычно не для человека).
- Нейтральная мутация не оказывает вредного или полезного воздействия на организм. Такие мутации происходят с постоянной скоростью, формируя основу для молекулярных часов . В нейтральной теории молекулярной эволюции нейтральные мутации обеспечивают генетический дрейф как основу для большинства вариаций на молекулярном уровне. У животных или растений большинство мутаций нейтральны, учитывая, что подавляющее большинство их геномов либо не кодирует, либо состоит из повторяющихся последовательностей, которые не имеют очевидной функции (« мусорная ДНК »). [59]
Крупномасштабные количественные скрининги мутагенеза , в ходе которых проверяются тысячи миллионов мутаций, неизменно обнаруживают, что большая часть мутаций имеет вредные эффекты, но всегда также дает ряд полезных мутаций. Например, при скрининге всех делеций генов в E. coli 80% мутаций были отрицательными, но 20% были положительными, хотя многие из них оказали очень небольшое влияние на рост (в зависимости от состояния). [60] Обратите внимание, что делеции генов включают удаление целых генов, поэтому точечные мутации почти всегда имеют гораздо меньший эффект. При аналогичном скрининге на Streptococcus pneumoniae , но на этот раз с инсерциями транспозонов , 76% инсерционных мутантов были классифицированы как нейтральные, 16% имели значительно сниженную приспособленность, но 6% были предпочтительны. [61]
Эта классификация явно относительна и несколько искусственна: вредная мутация может быстро превратиться в полезную при изменении условий. Например, мутации, которые привели к светлее кожи у кавказцев , полезны в регионах, которые менее подвержены солнечному свету, но вредны в регионах вблизи экватора. Кроме того, существует градиент от вредного / полезного к нейтральному, так как многие мутации могут иметь небольшие и в основном пренебрежимые эффекты, но при определенных условиях они станут актуальными. Кроме того, многие признаки определяются сотнями генов (или локусов), так что каждый локус оказывает лишь незначительное влияние. Например, рост человека определяется сотнями генетических вариантов («мутаций»), но каждый из них оказывает очень незначительное влияние на рост [62], не считая влияния питания . Высота (или размер) сама по себе может быть более или менее выгодной, как показывает огромный диапазон размеров в группах животных или растений.
Распределение фитнес-эффектов (DFE)
Были предприняты попытки вывести распределение эффектов приспособленности (DFE) с использованием экспериментов по мутагенезу и теоретических моделей, применяемых к данным молекулярных последовательностей. DFE, используемая для определения относительного содержания различных типов мутаций (т.е. сильно безвредность, практически нейтральный или преимущественные), имеет отношение ко многие эволюционных вопросов, такие как поддержание генетической изменчивости , [63] скорость геномного распада , [64] поддержание ауткроссинга полового размножения в противоположность инбридингу [65] и эволюция пола и генетической рекомбинации . [66] DFE также можно отслеживать, отслеживая асимметрию распределения мутаций с предположительно тяжелыми эффектами по сравнению с распределением мутаций с предположительно легкими или отсутствующими эффектами. [67] Таким образом, DFE играет важную роль в предсказании эволюционной динамики . [68] [69] Для изучения DFE использовались различные подходы, включая теоретические, экспериментальные и аналитические методы.
- Эксперимент по мутагенезу: прямой метод исследования DFE - это вызвать мутации и затем измерить эффекты мутационной пригодности, что уже было сделано для вирусов, бактерий , дрожжей и дрозофилы . Например, в большинстве исследований DFE на вирусах использовался сайт-направленный мутагенез для создания точечных мутаций и измерения относительной приспособленности каждого мутанта. [70] [71] [72] [73] В одном исследовании Escherichia coli использовали мутагенез транспозонов для прямого измерения пригодности случайной вставки производного Tn10 . [74] В дрожжах был разработан комбинированный подход к мутагенезу и глубокому секвенированию для создания высококачественных систематических мутантных библиотек и измерения приспособленности с высокой пропускной способностью. [75] Однако, учитывая, что многие мутации имеют слишком малые эффекты, чтобы их можно было обнаружить [76], и что эксперименты по мутагенезу могут обнаруживать только мутации с умеренно большим эффектом; Анализ данных последовательности ДНК может предоставить ценную информацию об этих мутациях.
- Анализ молекулярных последовательностей: с быстрым развитием технологии секвенирования ДНК доступно огромное количество данных о последовательностях ДНК, и в будущем их станет еще больше. Были разработаны различные методы для вывода DFE из данных последовательности ДНК. [77] [78] [79] [80] Изучая различия в последовательностях ДНК внутри и между видами, мы можем сделать вывод о различных характеристиках DFE для нейтральных, вредных и полезных мутаций. [24] Чтобы быть конкретным, подход анализа последовательности ДНК позволяет нам оценивать эффекты мутаций с очень небольшими эффектами, которые трудно обнаружить с помощью экспериментов по мутагенезу.
Одно из первых теоретических исследований распределения эффектов приспособленности было проведено Мотоо Кимура , влиятельным теоретиком популяционной генетики . Его нейтральная теория молекулярной эволюции предполагает, что большинство новых мутаций будут очень вредными, а небольшая их часть будет нейтральной. [81] [25] Хироши Акаши совсем недавно предложил бимодальную модель DFE, в которой моды сосредоточены вокруг очень вредных и нейтральных мутаций. [82] Обе теории согласны с тем, что подавляющее большинство новых мутаций являются нейтральными или вредными, а полезные мутации редки, что подтверждено экспериментальными результатами. Одним из примеров является исследование DFE случайных мутаций вируса везикулярного стоматита . [70] Из всех мутаций 39,6% оказались летальными, 31,2% - нелетально опасными и 27,1% - нейтральными. Другой пример - результат высокопроизводительного эксперимента по мутагенезу с дрожжами. [75] В этом эксперименте было показано, что общий DFE является бимодальным, с кластером нейтральных мутаций и широким распределением вредных мутаций.
Хотя относительно небольшое количество мутаций является выгодным, те, которые играют важную роль в эволюционных изменениях. [83] Подобно нейтральным мутациям, слабо отобранные полезные мутации могут быть потеряны из-за случайного генетического дрейфа, но сильно отобранные полезные мутации с большей вероятностью будут исправлены. Знание DFE выгодных мутаций может повысить способность предсказывать эволюционную динамику. Теоретическая работа по DFE для полезных мутаций была проделана Джоном Х. Гиллеспи [84] и Х. Алленом Орром . [85] Они предположили, что распределение полезных мутаций должно быть экспоненциальным в широком диапазоне условий, что, в общем, подтверждено экспериментальными исследованиями, по крайней мере, для строго отобранных полезных мутаций. [86] [87] [88]
В целом считается, что большинство мутаций являются нейтральными или вредными, а полезные мутации редки; однако соотношение типов мутаций варьируется между видами. Это указывает на два важных момента: во-первых, доля эффективно нейтральных мутаций, вероятно, будет варьироваться между видами в результате зависимости от эффективного размера популяции ; во-вторых, средний эффект вредных мутаций сильно различается между видами. [24] Кроме того, DFE также различается между кодирующими и некодирующими областями , при этом DFE некодирующей ДНК содержит более слабо выбранные мутации. [24]
По наследству
В многоклеточных организмах с выделенными репродуктивными клетками мутации можно подразделить на мутации зародышевой линии , которые могут передаваться потомкам через их репродуктивные клетки, и соматические мутации (также называемые приобретенными мутациями) [89], которые затрагивают клетки, не входящие в выделенную репродуктивную группу, и которые обычно не передаются потомкам.
Диплоидные организмы (например, люди) содержат по две копии каждого гена - отцовский и материнский аллели. Основываясь на возникновении мутации на каждой хромосоме, мы можем классифицировать мутации на три типа. Дикий тип или гомозиготный немутантный организм, в котором ни один аллели мутирован.
- Гетерозиготная мутация - это мутация только одного аллеля.
- Гомозиготная мутация - это идентичная мутация как отцовского, так и материнского аллелей.
- Сложные гетерозиготные мутации или генетическое соединение состоит из двух разных мутаций в отцовских и материнских аллелях. [90]
Мутация зародышевой линии
Мутация зародышевой линии в репродуктивных клетках индивидуума вызывает конституциональную мутацию в потомстве, то есть мутацию, которая присутствует в каждой клетке. Конституционная мутация также может произойти очень скоро после оплодотворения или продолжиться предыдущей конституциональной мутацией у родителя. [91] Мутация зародышевой линии может передаваться через последующие поколения организмов.
Различие между мутациями зародышевой линии и соматическими мутациями важно для животных, которые имеют выделенную зародышевую линию для производства репродуктивных клеток. Однако он не имеет большого значения для понимания эффектов мутаций у растений, у которых отсутствует выделенная зародышевая линия. Различие также размыто у тех животных, которые размножаются бесполым путем с помощью таких механизмов, как почкование , потому что клетки, дающие начало дочерним организмам, также дают начало зародышевой линии этого организма.
Новая мутация зародышевой линии, не унаследованная ни от одного из родителей, называется мутацией de novo .
Соматическая мутация
Изменение генетической структуры, которое не унаследовано от родителя, а также не передается потомству, называется соматической мутацией . [89] Соматические мутации не наследуются потомками организма, потому что они не влияют на зародышевую линию . Однако они передаются всему потомству мутировавшей клетки в одном организме во время митоза. Следовательно, большая часть организма может нести ту же мутацию. Эти типы мутаций обычно вызваны экологическими причинами, такими как ультрафиолетовое излучение или любое воздействие определенных вредных химических веществ, и могут вызывать заболевания, включая рак. [92]
С помощью растений некоторые соматические мутации можно размножать без необходимости производства семян, например, путем прививки и черенкования стебля. Эти мутации привели к появлению новых видов фруктов, таких как «Вкусное» яблоко и «Вашингтонский» пупочный апельсин . [93]
Соматические клетки человека и мыши имеют скорость мутаций более чем в десять раз выше, чем скорость мутаций зародышевой линии для обоих видов; У мышей более высокая частота как соматических, так и зародышевых мутаций на деление клетки, чем у людей. Несоответствие в частоте мутаций между зародышевой линией и соматическими тканями, вероятно, отражает большую важность поддержания генома в зародышевой линии, чем в соме. [94]
Специальные классы
- Условная мутация - это мутация, которая имеет фенотип дикого типа (или менее тяжелый) при определенных «разрешающих» условиях окружающей среды и мутантный фенотип при определенных «ограничительных» условиях. Например, чувствительная к температуре мутация может вызвать гибель клеток при высокой температуре (ограничительное условие), но может не иметь пагубных последствий при более низкой температуре (допустимое состояние). [95] Эти мутации не автономны, поскольку их проявление зависит от наличия определенных условий, в отличие от других мутаций, которые появляются автономно. [96] Допустимыми условиями могут быть температура , [97] определенные химические вещества, [98] свет [98] или мутации в других частях генома . [96] В естественных условиях такие механизмы , как транскрипционные коммутаторы могут создавать условные мутации. Например, ассоциация стероид-связывающего домена может создавать транскрипционный переключатель, который может изменять экспрессию гена на основе присутствия стероидного лиганда. [99] Условные мутации находят применение в исследованиях, поскольку они позволяют контролировать экспрессию генов. Это особенно полезно при изучении болезней у взрослых, позволяя экспрессии после определенного периода роста, тем самым устраняя вредный эффект экспрессии генов, наблюдаемый на стадиях развития у модельных организмов. [98] Системы ДНК-рекомбиназы, такие как рекомбинация Cre-Lox, используемые в сочетании с промоторами , которые активируются при определенных условиях, могут вызывать условные мутации. Технология двойной рекомбиназы может использоваться для индуцирования нескольких условных мутаций для изучения заболеваний, которые проявляются в результате одновременных мутаций в нескольких генах. [98] Были идентифицированы определенные интеины, которые сплавляются только при определенных разрешающих температурах, что приводит к неправильному синтезу белка и, таким образом, к мутациям с потерей функции при других температурах. [100] Условные мутации также могут использоваться в генетических исследованиях, связанных со старением, поскольку их экспрессия может измениться по прошествии определенного периода времени в течение жизни организма. [97]
- Локусы количественного признака времени репликации влияют на репликацию ДНК.
Номенклатура
Чтобы классифицировать мутацию как таковую, «нормальная» последовательность должна быть получена из ДНК «нормального» или «здорового» организма (в отличие от «мутантного» или «больного»), она должна быть идентифицирована и сообщил; в идеале, он должен быть общедоступным для прямого нуклеотидного сравнения нуклеотидов и согласован научным сообществом или группой экспертов-генетиков и биологов , которые несут ответственность за установление стандарта или так называемого «консенсуса» последовательность. Этот шаг требует огромных научных усилий. Как только консенсусная последовательность известна, мутации в геноме можно точно определить, описать и классифицировать. Комитет Общества вариаций генома человека (HGVS) разработал стандартную номенклатуру вариантов последовательностей человека [101], которая должна использоваться исследователями и диагностическими центрами ДНК для создания однозначных описаний мутаций. В принципе, эту номенклатуру можно также использовать для описания мутаций у других организмов. В номенклатуре указывается тип мутации и изменения оснований или аминокислот.
- Нуклеотидная замена (например, 76A> T) - число означает положение нуклеотида от 5'-конца; первая буква представляет нуклеотид дикого типа, а вторая буква представляет нуклеотид, который заменил дикий тип. В данном примере аденин на 76 позиции заменен на тимин.
- Если возникает необходимость различать мутации в геномной ДНК , митохондриальной ДНК и РНК , используется простое соглашение. Например, если 100-е основание нуклеотидной последовательности мутировало с G на C, то это будет записано как g.100G> C, если мутация произошла в геномной ДНК, m.100G> C, если мутация произошла в митохондриальной ДНК, или r.100g> c, если мутация произошла в РНК. Обратите внимание, что для мутаций в РНК код нуклеотидов пишется строчными буквами.
- Аминокислотная замена (например, D111E) - первая буква - это однобуквенный код аминокислоты дикого типа, номер - это положение аминокислоты от N-конца , а вторая буква - однобуквенный код аминокислота, присутствующая в мутации. Нонсенс-мутации представлены знаком X для второй аминокислоты (например, D111X).
- Аминокислотная делеция (например, ΔF508) - греческая буква Δ ( дельта ) указывает на делецию. Буква относится к аминокислоте, присутствующей в организме дикого типа, а число - это положение от N-конца аминокислоты, где она должна присутствовать, как в случае аминокислоты дикого типа.
Скорость мутации
Скорость мутаций существенно различается у разных видов, и эволюционные силы, которые обычно определяют мутации, являются предметом постоянных исследований.
В организме человека , то частота мутаций составляет около 50-90 де Novo мутаций на геном на поколение, то есть, каждый человек накапливает около 50-90 новых мутаций , которые не присутствовали в его или ее родителях. Это число было установлено путем секвенирования тысяч человеческих троек, то есть двух родителей и по крайней мере одного ребенка. [102]
Геномы РНК-вирусов основаны на РНК, а не на ДНК. Вирусный геном РНК может быть двухцепочечным (как в ДНК) или одноцепочечным. У некоторых из этих вирусов (например, одноцепочечного вируса иммунодефицита человека ) репликация происходит быстро, и отсутствуют механизмы проверки точности генома. Этот подверженный ошибкам процесс часто приводит к мутациям.
Причина болезни
Изменения в ДНК, вызванные мутацией в кодирующей области ДНК, могут вызвать ошибки в последовательности белка, что может привести к частично или полностью нефункциональным белкам. Чтобы каждая клетка функционировала правильно, необходимо, чтобы тысячи белков функционировали в нужных местах в нужное время. Когда мутация изменяет белок, который играет важную роль в организме, это может привести к заболеванию. Одно исследование по сравнению генов между различными видами дрозофилы предполагает, что если мутация действительно изменяет белок, мутация, скорее всего, будет вредной, при этом примерно 70 процентов аминокислотных полиморфизмов имеют повреждающие эффекты, а остальные либо нейтральные, либо нейтральные. слабо выгодно. [8] Некоторые мутации изменяют последовательность оснований ДНК гена, но не изменяют белок, производимый геном. Исследования показали, что только 7% точечных мутаций в некодирующей ДНК дрожжей являются вредными, а 12% - в кодирующей ДНК. Остальные мутации либо нейтральны, либо немного полезны. [103]
Наследственные расстройства
Если мутация присутствует в зародышевой клетке , она может дать потомство, которое несет мутацию во всех своих клетках. Так обстоит дело с наследственными заболеваниями. В частности, если есть мутация в гене репарации ДНК в зародышевой клетке, люди, несущие такие мутации зародышевой линии, могут иметь повышенный риск рака. Список из 34 таких мутаций зародышевой линии приведен в статье « Расстройство дефицита репарации ДНК» . Примером одного из них является альбинизм , мутация, которая встречается в генах OCA1 или OCA2. Люди с этим расстройством более предрасположены ко многим видам рака, другим расстройствам и имеют нарушение зрения.
Повреждение ДНК может вызвать ошибку при репликации ДНК, и эта ошибка репликации может вызвать мутацию гена, которая, в свою очередь, может вызвать генетическое нарушение. Повреждения ДНК восстанавливаются системой репарации ДНК клетки. Каждая клетка имеет ряд путей, с помощью которых ферменты распознают и восстанавливают повреждения ДНК. Поскольку ДНК может быть повреждена разными способами, процесс восстановления ДНК является важным способом защиты организма от болезней. Если повреждение ДНК привело к мутации, ее нельзя исправить.
Роль в канцерогенезе
С другой стороны, мутация может произойти в соматической клетке организма. Такие мутации будут присутствовать у всех потомков этой клетки в одном организме. Накопление определенных мутаций на протяжении поколений соматических клеток является частью причины злокачественной трансформации из нормальной клетки в раковую. [104]
Клетки с гетерозиготными мутациями потери функции (одна хорошая копия гена и одна мутированная копия) могут нормально функционировать с неизмененной копией до тех пор, пока хорошая копия не будет спонтанно соматически мутирована. Этот вид мутации часто случается у живых организмов, но измерить частоту трудно. Измерение этого показателя важно для прогнозирования скорости, с которой у людей может развиться рак. [105]
Точечные мутации могут возникать в результате спонтанных мутаций, возникающих во время репликации ДНК. Скорость мутации может увеличиваться мутагенами. Мутагены могут быть физическими, такими как излучение УФ-лучей , рентгеновских лучей или сильной жары, или химическими (молекулы, которые смещают пары оснований или нарушают спиральную форму ДНК). Мутагены, связанные с раком, часто изучаются, чтобы узнать о раке и его профилактике.
Прионные мутации
Прионы являются белками и не содержат генетического материала. Однако было показано, что репликация прионов подвержена мутации и естественному отбору, как и другие формы репликации. [106] Человеческий ген PRNP кодирует главный прионный белок PrP и подвержен мутациям, которые могут приводить к возникновению болезнетворных прионов.
Полезные мутации
Хотя мутации, вызывающие изменения в белковых последовательностях, могут быть вредными для организма, в некоторых случаях эффект может быть положительным в данной среде. В этом случае мутация может позволить мутантному организму противостоять определенным стрессам окружающей среды лучше, чем организмы дикого типа, или быстрее размножаться. В этих случаях мутация, как правило, становится более распространенной в популяции в результате естественного отбора. Примеры включают следующее:
Устойчивость к ВИЧ : специфическая делеция из 32 пар оснований в CCR5 человека ( CCR5-Δ32 ) придает устойчивость к ВИЧ гомозиготам и задерживает начало СПИДа у гетерозигот. [107] Одним из возможных объяснений этиологии относительно высокой частоты встречаемости CCR5-Δ32 у европейского населения является то, что он придавал устойчивость к бубонной чуме в Европе середины 14 века . Люди с этой мутацией с большей вероятностью пережили инфекцию; таким образом, его частота среди населения увеличилась. [108] Эта теория могла бы объяснить, почему эта мутация не обнаружена в Южной Африке , которая осталась нетронутой бубонной чумой. Более новая теория предполагает, что селективное давление на мутацию CCR5 Delta 32 было вызвано оспой, а не бубонной чумой. [109]
Устойчивость к малярии : примером вредной мутации является серповидно-клеточная анемия , заболевание крови, при котором организм вырабатывает в красных кровяных тельцах ненормальный тип переносящего кислород вещества - гемоглобина . Треть всех коренных жителей Африки к югу от Сахары носят этот аллель, потому что в районах, где распространена малярия , существует ценность для выживания только при наличии только одного аллеля серповидных клеток (признак серповидных клеток ). [110] Те, у кого есть только один из двух аллелей серповидно-клеточной анемии, более устойчивы к малярии, поскольку заражение малярийным Plasmodium останавливается серповидным поражением клеток, которые он заражает.
Устойчивость к антибиотикам : Практически все бактерии развивают устойчивость к антибиотикам при воздействии антибиотиков. Фактически, в бактериальных популяциях уже есть такие мутации, которые отбираются при выборе антибиотиков. [111] Очевидно, что такие мутации полезны только для бактерий, но не для инфицированных.
Стойкость лактазы . Мутация позволила людям экспрессировать фермент лактазу после естественного отлучения от грудного молока, что позволило взрослым переваривать лактозу , что, вероятно, является одной из самых полезных мутаций в недавней эволюции человека . [112]
История
Мутационизм - одна из нескольких альтернатив эволюции путем естественного отбора , которые существовали как до, так и после публикации книги Чарльза Дарвина о происхождении видов в 1859 году . В теории мутации были источником новизны, создавая новые формы и новые виды , потенциально мгновенно [113], внезапным скачком. [114] Это рассматривалось как движущая сила эволюции, которая была ограничена количеством мутаций.
До Дарвина биологи обычно верили в сальтационизм , возможность больших эволюционных скачков, включая немедленное видообразование . Например, в 1822 году Этьен Жоффруа Сен-Илер утверждал, что виды могут образовываться в результате внезапных преобразований или того, что позже будет названо макромутацией. [115] Дарвин выступал против сальтации, настаивая на постепенности в эволюции, как и в геологии . В 1864 году Альберт фон Келликер возродил теорию Жоффруа. [116] В 1901 году генетик Гуго де Фрис назвал «мутацией», казалось бы, новые формы, которые внезапно возникли в его экспериментах над примулой вечерней Oenothera lamarckiana , а в первом десятилетии 20-го века - мутационизмом, или, как назвал де Врис, это mutationstheorie , [117] [113] стал конкурентом дарвинизм поддерживается некоторое время генетик , включая Бэтсон , [118] Томас Хант Морган , и Паннета . [119] [113]
Понимание мутационизма омрачено изображением первых мутационистов в середине 20-го века сторонниками современного синтеза как противниками дарвиновской эволюции и соперниками биометрической школы, которые утверждали, что отбор действовал на основе непрерывных вариаций. В этом изображении мутационизм был побежден синтезом генетики и естественного отбора, который предположительно начался позже, примерно в 1918 году, с работы математика Рональда Фишера . [120] [121] [122] [123] Тем не менее, выравнивание Менделя генетики и естественного отбора началась еще в 1902 году с доклада Udny Йоль , [124] и застроены теоретической и экспериментальной работы в Европе и Америке. Несмотря на разногласия, первые мутационисты к 1918 году уже приняли естественный отбор и объяснили непрерывную изменчивость результатом того, что несколько генов действуют на одну и ту же характеристику, такую как рост. [121] [122]
Мутационизм, наряду с другими альтернативами дарвинизма, такими как ламаркизм и ортогенез , был отвергнут большинством биологов, поскольку они пришли к выводу, что менделевская генетика и естественный отбор могут легко работать вместе; мутации заняли свое место в качестве источника генетической изменчивости, необходимой для работы естественного отбора. Однако мутационизм не исчез полностью. В 1940 году Ричард Гольдшмидт снова выступил за одноэтапное видообразование путем макромутации, описывая созданные таким образом организмы как «обнадеживающих монстров», что вызвало всеобщую насмешку. [125] [126] В 1987 году Масатоши Ней спорно утверждал, что эволюция часто ограничивается мутациями. [127] Современные биологи, такие как Дуглас Дж. Футуйма, приходят к выводу, что практически все утверждения об эволюции, вызванной большими мутациями, можно объяснить дарвиновской эволюцией. [128]
Смотрите также
- Анеуплоидия
- Антиоксидант
- Генетика окраса волнистого попугайчика
- Удаление (генетика)
- Экогенетика
- Эмбриология
- Homeobox
- Соматические вариации человека
- Полиплоидия
- Робертсоновская транслокация
- Сигнатурный мутагенез
- Соматическая гипермутация
- ТИЛЛИНГ (молекулярная биология)
- Экспансия тринуклеотидного повтора
Рекомендации
- ^ "мутация | Изучите науку в Scitable" . Природа . Природное образование . Проверено 24 сентября 2018 года .
- ^ Шарма С., Джавадекар С.М., Пандей М., Шривастава М., Кумари Р., Рагхаван С.К. (март 2015 г.). «Гомология и ферментативные требования к альтернативному соединению концов, зависящему от микрогомологии» . Смерть и болезнь клеток . 6 (3): e1697. DOI : 10.1038 / cddis.2015.58 . PMC 4385936 . PMID 25789972 .
- ^ Чен Дж., Миллер Б.Ф., Фурано А.В. (апрель 2014 г.). «Ремонт встречающихся в природе несовпадений может вызвать мутации во фланкирующей ДНК» . eLife . 3 : e02001. DOI : 10.7554 / elife.02001 . PMC 3999860 . PMID 24843013 .
- ^ Роджерс К., Маквей М. (январь 2016 г.). «Подверженный ошибкам ремонт двунитевых разрывов ДНК» . Журнал клеточной физиологии . 231 (1): 15–24. DOI : 10.1002 / jcp.25053 . PMC 4586358 . PMID 26033759 .
- ^ а б Bertram JS (декабрь 2000 г.). «Молекулярная биология рака». Молекулярные аспекты медицины . 21 (6): 167–223. DOI : 10.1016 / S0098-2997 (00) 00007-8 . PMID 11173079 .
- ^ а б Аминецах Ю.Т., Макферсон Дж.М., Петров Д.А. (июль 2005 г.). «Устойчивость к пестицидам посредством транспозиции-опосредованного усечения адаптивного гена у дрозофилы». Наука . 309 (5735): 764–7. Bibcode : 2005Sci ... 309..764A . DOI : 10.1126 / science.1112699 . PMID 16051794 . S2CID 11640993 .
- ^ Буррус V, Уолдор МК (июнь 2004 г.). «Формирование бактериального генома с интегративными и конъюгативными элементами». Исследования в области микробиологии . 155 (5): 376–86. DOI : 10.1016 / j.resmic.2004.01.012 . PMID 15207870 .
- ^ а б Сойер С.А., Парш Дж., Чжан З., Хартл Д.Л. (апрель 2007 г.). «Преобладание положительного отбора среди почти нейтральных аминокислотных замен у дрозофилы» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 104 (16): 6504–10. Bibcode : 2007PNAS..104.6504S . DOI : 10.1073 / pnas.0701572104 . PMC 1871816 . PMID 17409186 .
- ^ Гастингс П.Дж., Лупски-младший , Розенберг С.М., Ира Г. (август 2009 г.). «Механизмы изменения числа копий гена» . Обзоры природы. Генетика . 10 (8): 551–64. DOI : 10.1038 / nrg2593 . PMC 2864001 . PMID 19597530 .
- ^ Кэрролл С.Б. , Гренье Дж. К., Уэтерби С.Д. (2005). От ДНК к разнообразию: молекулярная генетика и эволюция дизайна животных (2-е изд.). Мальден, Массачусетс: издательство Blackwell Publishing . ISBN 978-1-4051-1950-4. LCCN 2003027991 . OCLC 53972564 .
- ^ Харрисон П.М., Герштейн М. (май 2002 г.). «Изучение геномов через эоны: семейства белков, псевдогены и эволюция протеома». Журнал молекулярной биологии . 318 (5): 1155–74. DOI : 10.1016 / S0022-2836 (02) 00109-2 . PMID 12083509 .
- ^ Оренго, Калифорния, Торнтон Дж. М. (июль 2005 г.). «Семейства белков и их эволюция - структурная перспектива». Ежегодный обзор биохимии . 74 : 867–900. DOI : 10.1146 / annurev.biochem.74.082803.133029 . PMID 15954844 .
- ^ Лонг М., Бетран Э, Торнтон К., Ван В. (ноябрь 2003 г.). «Происхождение новых генов: взгляды молодых и старых». Обзоры природы. Генетика . 4 (11): 865–75. DOI : 10.1038 / nrg1204 . PMID 14634634 . S2CID 33999892 .
- ^ Ван М., Каэтано-Аноллес Дж. (Январь 2009 г.). «Эволюционная механика организации домена в протеомах и рост модульности в мире белков». Структура . 17 (1): 66–78. DOI : 10.1016 / j.str.2008.11.008 . PMID 19141283 .
- ^ Bowmaker JK (май 1998 г.). «Эволюция цветового зрения у позвоночных» . Глаз . 12 (Pt 3b): 541–7. DOI : 10.1038 / eye.1998.143 . PMID 9775215 . S2CID 12851209 .
- ^ Грегори Т.Р. , Хеберт П.Д. (апрель 1999 г.). «Модуляция содержания ДНК: непосредственные причины и конечные последствия». Геномные исследования . 9 (4): 317–24. doi : 10.1101 / gr.9.4.317 (неактивен 31 мая 2021 г.). PMID 10207154 .CS1 maint: DOI неактивен с мая 2021 г. ( ссылка )
- ^ Hurles M (июль 2004 г.). «Дупликация генов: геномная торговля запчастями» . PLOS Биология . 2 (7): E206. DOI : 10.1371 / journal.pbio.0020206 . PMC 449868 . PMID 15252449 .
- ^ Лю Н., Окамура К., Тайлер Д.М., Филлипс М.Д., Чанг В.Дж., Лай ЕС (октябрь 2008 г.). «Эволюция и функциональная диверсификация генов микроРНК животных» . Клеточные исследования . 18 (10): 985–96. DOI : 10.1038 / cr.2008.278 . PMC 2712117 . PMID 18711447 .
- ^ Siepel A (октябрь 2009 г.). «Дарвиновская алхимия: гены человека из некодирующей ДНК» . Геномные исследования . 19 (10): 1693–5. DOI : 10.1101 / gr.098376.109 . PMC 2765273 . PMID 19797681 .
- ^ Чжан Дж, Ван Х, Подлаха О (май 2004 г.). «Проверка гипотезы хромосомного видообразования для людей и шимпанзе» . Геномные исследования . 14 (5): 845–51. DOI : 10.1101 / gr.1891104 . PMC 479111 . PMID 15123584 .
- ^ Ayala FJ , Coluzzi M (май 2005 г.). «Видообразование хромосом: люди, дрозофилы и комары» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 102 Дополнение 1 (Дополнение 1): 6535–42. Bibcode : 2005PNAS..102.6535A . DOI : 10.1073 / pnas.0501847102 . PMC 1131864 . PMID 15851677 .
- ^ Hurst GD, Werren JH (август 2001 г.). «Роль эгоистичных генетических элементов в эволюции эукариот». Природа Обзоры Генетики . 2 (8): 597–606. DOI : 10.1038 / 35084545 . PMID 11483984 . S2CID 2715605 .
- ^ Häsler J, Strub K (ноябрь 2006 г.). «Элементы Alu как регуляторы экспрессии генов» . Исследования нуклеиновых кислот . 34 (19): 5491–7. DOI : 10.1093 / NAR / gkl706 . PMC 1636486 . PMID 17020921 .
- ^ а б в г Эйр-Уокер A, Keightley PD (август 2007 г.). «Распределение фитнес-эффектов новых мутаций» (PDF) . Природа Обзоры Генетики . 8 (8): 610–8. DOI : 10.1038 / nrg2146 . PMID 17637733 . S2CID 10868777 . Архивировано из оригинального (PDF) 4 марта 2016 года . Проверено 6 сентября 2010 года .
- ^ а б Кимура М (1983). Нейтральная теория молекулярной эволюции . Кембридж, Великобритания; Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета . ISBN 978-0-521-23109-1. LCCN 82022225 . OCLC 9081989 .
- ^ Богидар HB (январь 2015 г.). Основы физики полимеров и молекулярной биофизики . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-1-316-09302-3.
- ^ Довер Г.А., Дарвин С. (2000). Уважаемый мистер Дарвин: Письма об эволюции жизни и человеческой природы . Калифорнийский университет Press. ISBN 9780520227903.
- ^ Тибайренц М. (12 января 2017 г.). Генетика и эволюция инфекционных болезней . Эльзевир. ISBN 9780128001530.
- ^ «Рак отчасти вызван неудачей, как показывают исследования» . Архивировано 13 июля 2017 года.
- ^ Jha A (22 августа 2012 г.). «Старшие отцы передают больше генетических мутаций, как показывают исследования» . Хранитель .
- ^ Эймс Б.Н., Шигенага М.К., Хаген TM (сентябрь 1993 г.). «Окислители, антиоксиданты и дегенеративные заболевания старения» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 90 (17): 7915–22. Bibcode : 1993PNAS ... 90.7915A . DOI : 10.1073 / pnas.90.17.7915 . PMC 47258 . PMID 8367443 .
- ^ Монтелоне Б.А. (1998). «Мутации, мутагены и ремонт ДНК» . www-personal.ksu.edu . Архивировано из оригинального 26 сентября 2015 года . Дата обращения 2 октября 2015 .
- ^ Slocombe L, Al-Khalili JS, Sacchi M (февраль 2021 г.). «Квантовые и классические эффекты точечных мутаций ДНК: таутомерия Уотсона-Крика в парах оснований AT и GC». Физическая химия Химическая физика . 23 (7): 4141–4150. Bibcode : 2021PCCP ... 23.4141S . DOI : 10.1039 / D0CP05781A . PMID 33533770 .
- ^ Стюарт Г. Р., Ода Й, де Бур Дж. Г., Гликман Б. В. (март 2000 г.). «Частота и специфичность мутаций с возрастом в печени, мочевом пузыре и мозге трансгенных мышей lacI» . Генетика . 154 (3): 1291–300. DOI : 10.1093 / генетика / 154.3.1291 . PMC 1460990 . PMID 10757770 .
- ^ Kunz BA, Ramachandran K, Vonarx EJ (апрель 1998 г.). «Анализ последовательности ДНК спонтанного мутагенеза в Saccharomyces cerevisiae» . Генетика . 148 (4): 1491–505. DOI : 10.1093 / генетика / 148.4.1491 . PMC 1460101 . PMID 9560369 .
- ^ Либер MR (июль 2010 г.). «Механизм репарации двухцепочечных разрывов ДНК по негомологичному пути соединения концов ДНК» . Ежегодный обзор биохимии . 79 : 181–211. DOI : 10.1146 / annurev.biochem.052308.093131 . PMC 3079308 . PMID 20192759 .
- ^ Создано из PDB 1JDG. Архивировано 31 декабря 2015 г. на Wayback Machine.
- ^ Pfohl-Leszkowicz A, Manderville RA (январь 2007 г.). «Охратоксин А: обзор токсичности и канцерогенности для животных и людей». Молекулярное питание и пищевые исследования . 51 (1): 61–99. DOI : 10.1002 / mnfr.200600137 . PMID 17195275 .
- ^ Kozmin S, Slezak G, Reynaud-Angelin A, Elie C, de Rycke Y, Boiteux S, Sage E (сентябрь 2005 г.). «УФА-излучение оказывает сильное мутагенное действие на клетки, которые не могут восстанавливать 7,8-дигидро-8-оксогуанин в Saccharomyces cerevisiae» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 102 (38): 13538–43. Bibcode : 2005PNAS..10213538K . DOI : 10.1073 / pnas.0504497102 . PMC 1224634 . PMID 16157879 .
- ^ а б Фицджеральд Д.М., Розенберг С.М. (апрель 2019 г.). «Что такое мутация?» Глава из серии: «Как микробы« ставят под угрозу »современный синтез» . PLOS Genetics . 15 (4): e1007995. DOI : 10.1371 / journal.pgen.1007995 . PMC 6443146 . PMID 30933985 .
- ^ Гальхардо Р.С., Гастингс П.Дж., Розенберг С.М. (1 января 2007 г.). «Мутация как реакция на стресс и регуляция эволюционируемости» . Критические обзоры в биохимии и молекулярной биологии . 42 (5): 399–435. DOI : 10.1080 / 10409230701648502 . PMC 3319127 . PMID 17917874 .
- ^ Quinto-Alemany D, Canerina-Amaro A, Hernández-Abad LG, Machín F, Romesberg FE, Gil-Lamaignere C (31 июля 2012 г.). Стертевант Дж (ред.). «Дрожжи приобретают резистентность вторично к лечению противогрибковыми препаратами путем адаптивного мутагенеза» . PLOS ONE . 7 (7): e42279. Bibcode : 2012PLoSO ... 742279Q . DOI : 10.1371 / journal.pone.0042279 . PMC 3409178 . PMID 22860105 .
- ^ Ссылки на изображение находятся на странице Wikimedia Commons по адресу: Commons: File: Notable mutations.svg # Ссылки .
- ^ Рахман Н. «Клинические последствия изменения последовательности ДНК» . Инициатива трансформации генетической медицины . Архивировано из оригинального 4 -го августа 2017 года . Проверено 27 июня 2017 года .
- ^ Freese E (апрель 1959 г.). «Разница между спонтанными мутациями фага T4, индуцированными аналогами оснований» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 45 (4): 622–33. Bibcode : 1959PNAS ... 45..622F . DOI : 10.1073 / pnas.45.4.622 . PMC 222607 . PMID 16590424 .
- ^ Freese E (июнь 1959 г.). «Специфическое мутагенное действие аналогов основания на фаг Т4». Журнал молекулярной биологии . 1 (2): 87–105. DOI : 10.1016 / S0022-2836 (59) 80038-3 .
- ^ Хоган CM (12 октября 2010 г.). «Мутация» . В Monosson E (ред.). Энциклопедия Земли . Вашингтон, округ Колумбия: Коалиция экологической информации, Национальный совет по науке и окружающей среде . OCLC 72808636 . Архивировано 14 ноября 2015 года . Проверено 8 октября 2015 года .
- ^ Boillée S, Vande Velde C, Cleveland DW (октябрь 2006 г.). «БАС: болезнь мотонейронов и их ненейронных соседей». Нейрон . 52 (1): 39–59. CiteSeerX 10.1.1.325.7514 . DOI : 10.1016 / j.neuron.2006.09.018 . PMID 17015226 . S2CID 12968143 .
- ^ Steenhuysen J (19 декабря 2017 г.). «США снимают запрет на финансирование исследований, способствующих распространению опасных микробов» . Новости США и мировой отчет . Проверено 15 января 2018 .
- ^ Коллинз Ф.С. (19 декабря 2017 г.). «NIH снимает перерыв в финансировании исследований по увеличению функциональных возможностей» . Национальные институты здоровья . Архивировано 22 декабря 2017 года.
- ^ Goh AM, Coffill CR, Lane DP (январь 2011 г.). «Роль мутантного p53 в раке человека». Журнал патологии . 223 (2): 116–26. DOI : 10.1002 / path.2784 . PMID 21125670 . S2CID 23998813 .
- ^ Chenevix-Trench G , Spurdle AB, Gatei M, Kelly H, Marsh A, Chen X, Donn K, Cummings M, Nyholt D, Jenkins MA, Scott C, Pupo GM, Dörk T, Bendix R, Kirk J, Tucker K, McCredie MR, Hopper JL, Sambrook J, Mann GJ, Khanna KK (февраль 2002 г.). «Доминирующие отрицательные мутации ATM в семьях рака груди». Журнал Национального института рака . 94 (3): 205–15. CiteSeerX 10.1.1.557.6394 . DOI : 10.1093 / JNCI / 94.3.205 . PMID 11830610 .
- ^ Паз-Приэль I, Фридман А (2011). «Нарушение регуляции C / EBPα при ОМЛ и ОЛЛ» . Критические обзоры онкогенеза . 16 (1–2): 93–102. DOI : 10.1615 / critrevoncog.v16.i1-2.90 . PMC 3243939 . PMID 22150310 .
- ^ Capaccio D, Ciccodicola A, Sabatino L, Casamassimi A, Pancione M, Fucci A, Febbraro A, Merlino A, Graziano G, Colantuoni V (июнь 2010 г.). «Новая мутация зародышевой линии в гамма-гене рецептора, активируемого пролифератором пероксисом, связанная с образованием полипа толстой кишки и дислипидемией». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Молекулярная основа болезни . 1802 (6): 572–81. DOI : 10.1016 / j.bbadis.2010.01.012 . PMID 20123124 .
- ^ МакКусик В.А. (июль 1991 г.). «Дефект синдрома Марфана». Природа . 352 (6333): 279–81. Bibcode : 1991Natur.352..279M . DOI : 10.1038 / 352279a0 . PMID 1852198 . S2CID 4341743 .
- ^ Судья Д.П., Биери Н.Дж., Кин Д.Р., Губтнер Дж., Майерс Л., Хусо Д.Л., Сакаи Л.Ю., Дитц Х.К. (июль 2004 г.). «Доказательства критического вклада гаплонедостаточности в сложный патогенез синдрома Марфана» . Журнал клинических исследований . 114 (2): 172–81. DOI : 10.1172 / JCI20641 . PMC 449744 . PMID 15254584 .
- ^ Судья Д.П., Дитц ХК (декабрь 2005 г.). «Синдром Марфана» . Ланцет . 366 (9501): 1965–76. DOI : 10.1016 / S0140-6736 (05) 67789-6 . PMC 1513064 . PMID 16325700 .
- ^ Эллис Н.А., Чоччи С., Герман Дж. (Февраль 2001 г.). «Обратная мутация может вызвать реверсию фенотипа в соматических клетках синдрома Блума». Генетика человека . 108 (2): 167–73. DOI : 10.1007 / s004390000447 . PMID 11281456 . S2CID 22290041 .
- ^ Дулиттл ВФ, Брюнет ТД (декабрь 2017 г.). «О причинных ролях и избранных эффектах: наш геном в основном мусор» . BMC Biology . 15 (1): 116. DOI : 10,1186 / s12915-017-0460-9 . PMC 5718017 . PMID 29207982 .
- ^ Николс Р.Дж., Сен С., Чу Ю.Дж., Бельтрао П., Зиетек М., Чаба Р. и др. (Январь 2011 г.). «Фенотипический пейзаж бактериальной клетки» . Cell . 144 (1): 143–56. DOI : 10.1016 / j.cell.2010.11.052 . PMC 3060659 . PMID 21185072 .
- ^ ван Опийнен Т., Боди К.Л., Камилли А. (октябрь 2009 г.). «Tn-seq: высокопроизводительное параллельное секвенирование для изучения пригодности и генетического взаимодействия у микроорганизмов» . Природные методы . 6 (10): 767–72. DOI : 10.1038 / nmeth.1377 . PMC 2957483 . PMID 19767758 .
- ^ Аллен Х.Л., Эстрада К., Леттре Г., Берндт С.И., Уидон М.Н., Риваденейра Ф. и др. (Октябрь 2010 г.). «Сотни вариантов, сгруппированных в геномных локусах и биологических путях, влияют на рост человека» . Природа . 467 (7317): 832–8. Bibcode : 2010Natur.467..832L . DOI : 10,1038 / природа09410 . PMC 2955183 . PMID 20881960 .
- ^ Чарльзуорт Д. , Чарльзуорт Б. , Морган М. Т. (декабрь 1995 г.). «Паттерн нейтральной молекулярной изменчивости в рамках модели выбора фона» . Генетика . 141 (4): 1619–32. DOI : 10.1093 / генетика / 141.4.1619 . PMC 1206892 . PMID 8601499 .
- ^ Loewe L (апрель 2006 г.). «Количественная оценка парадокса распада генома из-за храповика Мюллера в митохондриальной ДНК человека». Генетические исследования . 87 (2): 133–59. DOI : 10.1017 / S0016672306008123 . PMID 16709275 .
- ^ Бернштейн H, Хопф FA, Michod RE (1987). «Молекулярные основы эволюции пола». Молекулярная генетика развития . Успехи в генетике . 24 . С. 323–70. DOI : 10.1016 / s0065-2660 (08) 60012-7 . ISBN 9780120176243. PMID 3324702 .
- ^ Пек Дж. Р., Барро Г., Хит СК (апрель 1997 г.). «Несовершенные гены, мутации Фишера и эволюция пола» . Генетика . 145 (4): 1171–99. DOI : 10.1093 / генетика / 145.4.1171 . PMC 1207886 . PMID 9093868 .
- ^ Симчикова Д., Хенеберг П. (декабрь 2019 г.). «Уточнение прогнозов эволюционной медицины на основе клинических данных о проявлениях менделевских болезней» . Научные отчеты . 9 (1): 18577. Bibcode : 2019NatSR ... 918577S . DOI : 10.1038 / s41598-019-54976-4 . PMC 6901466 . PMID 31819097 .
- ^ Кейтли П.Д., Линч М. (март 2003 г.). «К реалистичной модели мутаций, влияющих на приспособленность». Эволюция; Международный журнал органической эволюции . 57 (3): 683–5, обсуждение 686–9. DOI : 10.1554 / 0014-3820 (2003) 057 [0683: tarmom] 2.0.co; 2 . JSTOR 3094781 . PMID 12703958 .
- ^ Barton NH , Keightley PD (январь 2002 г.). «Понимание количественной генетической изменчивости». Природа Обзоры Генетики . 3 (1): 11–21. DOI : 10.1038 / nrg700 . PMID 11823787 . S2CID 8934412 .
- ^ а б в Санхуан Р., Моя А., Елена С.Ф. (июнь 2004 г.). «Распределение эффектов приспособленности, вызванных однонуклеотидными заменами в РНК-вирусе» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 101 (22): 8396–401. Bibcode : 2004PNAS..101.8396S . DOI : 10.1073 / pnas.0400146101 . PMC 420405 . PMID 15159545 .
- ^ Карраско П., де ла Иглесиа Ф, Елена С.Ф. (декабрь 2007 г.). «Распределение эффектов приспособленности и вирулентности, вызванных однонуклеотидными заменами в вирусе Tobacco Etch» . Журнал вирусологии . 81 (23): 12979–84. DOI : 10,1128 / JVI.00524-07 . PMC 2169111 . PMID 17898073 .
- ^ Санхуан Р. (июнь 2010 г.). «Эффекты мутационной пригодности в РНК и одноцепочечных ДНК-вирусах: общие закономерности, выявленные исследованиями сайт-направленного мутагенеза» . Философские труды Лондонского королевского общества. Серия B, Биологические науки . 365 (1548): 1975–82. DOI : 10,1098 / rstb.2010.0063 . PMC 2880115 . PMID 20478892 .
- ^ Перис Дж. Б., Дэвис П., Куэвас Дж. М., Небот М. Р., Санхуан Р. (июнь 2010 г.). «Распределение эффектов приспособленности, вызванных однонуклеотидными заменами в бактериофаге f1» . Генетика . 185 (2): 603–9. DOI : 10.1534 / genetics.110.115162 . PMC 2881140 . PMID 20382832 .
- ^ Елена С.Ф., Экунве Л., Хаджела Н., Оден С.А., Ленски Р.Э. (март 1998 г.). «Распределение эффектов приспособленности, вызванных случайными вставками мутаций в Escherichia coli». Genetica . 102–103 (1–6): 349–58. DOI : 10,1023 / A: 1017031008316 . PMID 9720287 . S2CID 2267064 .
- ^ а б Hietpas RT, Jensen JD, Bolon DN (май 2011 г.). «Экспериментальное освещение фитнес-ландшафта» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 108 (19): 7896–901. Bibcode : 2011PNAS..108.7896H . DOI : 10.1073 / pnas.1016024108 . PMC 3093508 . PMID 21464309 .
- ^ Дэвис Э. К., Питерс А. Д., Кейтли П. Д. (сентябрь 1999 г.). «Высокая частота скрытых вредных мутаций у Caenorhabditis elegans». Наука . 285 (5434): 1748–51. DOI : 10.1126 / science.285.5434.1748 . PMID 10481013 .
- ^ Loewe L, Charlesworth B (сентябрь 2006 г.). «Выявление распределения мутационных эффектов на приспособленность дрозофилы» . Письма о биологии . 2 (3): 426–30. DOI : 10.1098 / RSBL.2006.0481 . PMC 1686194 . PMID 17148422 .
- ^ Эйр-Уокер А., Вулфит М., Фелпс Т. (июнь 2006 г.). «Распределение фитнес-эффектов новых вредных мутаций аминокислот у людей» . Генетика . 173 (2): 891–900. DOI : 10.1534 / genetics.106.057570 . PMC 1526495 . PMID 16547091 .
- ^ Sawyer SA, Kulathinal RJ, Bustamante CD , Hartl DL (август 2003 г.). «Байесовский анализ предполагает, что большинство замен аминокислот у Drosophila вызвано положительным отбором». Журнал молекулярной эволюции . 57 Приложение 1 (1): S154–64. Bibcode : 2003JMolE..57S.154S . CiteSeerX 10.1.1.78.65 . DOI : 10.1007 / s00239-003-0022-3 . PMID 15008412 . S2CID 18051307 .
- ^ Пигано Г., Эйр-Уокер А. (сентябрь 2003 г.). «Оценка распределения эффектов приспособленности из данных последовательности ДНК: последствия для молекулярных часов» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 100 (18): 10335–40. Bibcode : 2003PNAS..10010335P . DOI : 10.1073 / pnas.1833064100 . PMC 1935 г. 62 . PMID 12925735 .
- ^ Кимура М. (февраль 1968 г.). «Скорость эволюции на молекулярном уровне». Природа . 217 (5129): 624–6. Bibcode : 1968Natur.217..624K . DOI : 10.1038 / 217624a0 . PMID 5637732 . S2CID 4161261 .
- ^ Акаши Х (сентябрь 1999 г.). «Внутривидовые и межвидовые вариации последовательности ДНК и« след »естественного отбора». Джин . 238 (1): 39–51. DOI : 10.1016 / S0378-1119 (99) 00294-2 . PMID 10570982 .
- ^ Эйр-Уокер А (октябрь 2006 г.). «Геномный темп адаптивной эволюции». Тенденции в экологии и эволюции . 21 (10): 569–75. DOI : 10.1016 / j.tree.2006.06.015 . PMID 16820244 .
- ^ Гиллеспи JH (сентябрь 1984 г.). «Молекулярная эволюция над мутационным ландшафтом». Эволюция . 38 (5): 1116–1129. DOI : 10.2307 / 2408444 . JSTOR 2408444 . PMID 28555784 .
- ^ Orr HA (апрель 2003 г.). «Распределение фитнес-эффектов среди полезных мутаций» . Генетика . 163 (4): 1519–26. DOI : 10.1093 / генетика / 163.4.1519 . PMC 1462510 . PMID 12702694 .
- ^ Кассен Р., Батайон Т. (апрель 2006 г.). «Распределение эффектов приспособленности среди полезных мутаций до отбора в экспериментальных популяциях бактерий». Генетика природы . 38 (4): 484–8. DOI : 10.1038 / ng1751 . PMID 16550173 . S2CID 6954765 .
- ^ Рокита Д.Р., Джойс П., Кодл С.Б., Вичман Х.А. (апрель 2005 г.). «Эмпирический тест мутационной ландшафтной модели адаптации с использованием одноцепочечной ДНК вируса». Генетика природы . 37 (4): 441–4. DOI : 10.1038 / ng1535 . PMID 15778707 . S2CID 20296781 .
- ^ Имхоф М., Шлоттерер С. (январь 2001 г.). «Фитнес-эффекты полезных мутаций в развивающихся популяциях Escherichia coli» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 98 (3): 1113–7. Bibcode : 2001PNAS ... 98.1113I . DOI : 10.1073 / pnas.98.3.1113 . PMC 14717 . PMID 11158603 .
- ^ а б «Генетическая мутация соматических клеток» . Словарь генома . Афины, Греция: Информационные Технологии Associates. 30 июня 2007 года Архивировано из оригинала 24 февраля 2010 года . Проверено 6 июня 2010 года .
- ^ «Составная гетерозигота» . MedTerms . Нью-Йорк: WebMD . 14 июня 2012 года Архивировано из оригинала 4 марта 2016 года . Проверено 9 октября 2015 года .
- ^ « RB1 Genetics» . Фонд рака глаза Дейзи . Оксфорд, Великобритания. Архивировано из оригинального 26 ноября 2011 года . Проверено 9 октября 2015 года .
- ^ «соматическая мутация | генетика» . Британская энциклопедия . Архивировано 31 марта 2017 года . Проверено 31 марта 2017 года .
- ^ Хартл Л., Джонс Е. В. (1998). Принципы и анализ генетики . Садбери, Массачусетс: издательство «Джонс и Бартлетт». С. 556 . ISBN 978-0-7637-0489-6.
- ^ Милхолланд Б., Донг Х, Чжан Л., Хао Х, Сух Y, Виджг Дж. (Май 2017 г.). «Различия между зародышевой линией и частотой соматических мутаций у людей и мышей» . Nature Communications . 8 : 15183. Bibcode : 2017NatCo ... 815183M . DOI : 10.1038 / ncomms15183 . PMC 5436103 . PMID 28485371 .
- ^ Альбертс Б. (2014). Молекулярная биология клетки (6 изд.). Наука о гирляндах. п. 487. ISBN. 9780815344322.
- ^ а б Чадов Б.Ф., Федорова Н.Б., Чадова Е.В. (1 июля 2015 г.). «Условные мутации у Drosophila melanogaster: К 150-летию отчета Г. Менделя в Брюнне». Мутационные исследования. Обзоры в Mutation Research . 765 : 40–55. DOI : 10.1016 / j.mrrev.2015.06.001 . PMID 26281767 .
- ^ а б Лэндис Дж., Боле Д., Лу Л., Башня Дж. (Июль 2001 г.). «Высокочастотная генерация условных мутаций, влияющих на развитие и продолжительность жизни Drosophila melanogaster» . Генетика . 158 (3): 1167–76. DOI : 10.1093 / генетика / 158.3.1167 . PMC 1461716 . PMID 11454765 . Архивировано из оригинального 22 марта 2017 года . Проверено 21 марта 2017 года .
- ^ а б в г Герут Дж. Дж., Джекс Т. Е., Хейгис К. М. (апрель 2014 г.). «Стратегии достижения условной генной мутации у мышей» . Протоколы Колд-Спринг-Харбор . 2014 (4): 339–49. DOI : 10,1101 / pdb.top069807 . PMC 4142476 . PMID 24692485 .
- ^ Спенсер Д.М. (май 1996 г.). «Создание условных мутаций у млекопитающих». Тенденции в генетике . 12 (5): 181–7. DOI : 10.1016 / 0168-9525 (96) 10013-5 . PMID 8984733 .
- ^ Тан Дж., Чен М., Фут С., Тан С. (сентябрь 2009 г.). «Термочувствительные мутации стали проще: создание условных мутаций с помощью термочувствительных интеинов, которые функционируют в различных температурных диапазонах» . Генетика . 183 (1): 13–22. DOI : 10.1534 / genetics.109.104794 . PMC 2746138 . PMID 19596904 .
- ^ den Dunnen JT, Antonarakis SE (январь 2000 г.). «Расширения номенклатуры мутаций и предложения для описания сложных мутаций: обсуждение». Человеческая мутация . 15 (1): 7–12. DOI : 10.1002 / (SICI) 1098-1004 (200001) 15: 1 <7 :: AID-HUMU4> 3.0.CO; 2-N . PMID 10612815 .
- ^ Jónsson H, Sulem P, Kehr B, Kristmundsdottir S, Zink F, Hjartarson E, et al. (Сентябрь 2017 г.). «Влияние родителей на de novo мутации зародышевой линии человека в 1548 трио из Исландии». Природа . 549 (7673): 519–522. Bibcode : 2017Natur.549..519J . DOI : 10.1038 / nature24018 . PMID 28959963 . S2CID 205260431 .
- ^ Донигер С.В., Ким Х.С., Суэйн Д., Коркуера Д., Уильямс М., Янг С.П., Фэй Джей Си (август 2008 г.). Причард JK (ред.). «Каталог нейтрального и вредного полиморфизма дрожжей» . PLOS Genetics . 4 (8): e1000183. DOI : 10.1371 / journal.pgen.1000183 . PMC 2515631 . PMID 18769710 .
- ^ Ионов Ю., Пейнадо М.А., Малхосян С., Шибата Д., Перучо М. (июнь 1993 г.). «Повсеместные соматические мутации в простых повторяющихся последовательностях раскрывают новый механизм канцерогенеза толстой кишки». Природа . 363 (6429): 558–61. Bibcode : 1993Natur.363..558I . DOI : 10.1038 / 363558a0 . PMID 8505985 . S2CID 4254940 .
- ^ Araten DJ, Golde DW, Zhang RH, Thaler HT, Gargiulo L, Notaro R, Luzzatto L (сентябрь 2005 г.). «Количественное измерение скорости соматических мутаций человека» . Исследования рака . 65 (18): 8111–7. DOI : 10.1158 / 0008-5472.CAN-04-1198 . PMID 16166284 .
- ^ « « Безжизненные »прионные белки« способны к эволюции » » . Здоровье. BBC News . Лондон. 1 января 2010 года архивации с оригинала на 25 сентября 2015 года . Проверено 10 октября 2015 года .
- ^ Салливан А.Д., Виггинтон Дж., Киршнер Д. (август 2001 г.). «Мутация корецептора CCR5Delta32 влияет на динамику эпидемии ВИЧ и выбирается ВИЧ» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 98 (18): 10214–9. Bibcode : 2001PNAS ... 9810214S . DOI : 10.1073 / pnas.181325198 . PMC 56941 . PMID 11517319 .
- ^ «Тайна черной смерти» . Тайны мертвых . Сезон 3. Эпизод 2. 30 октября 2002 г. PBS . Архивировано 12 октября 2015 года . Проверено 10 октября 2015 года . Фон эпизода.
- ^ Гальвани А.П., Слаткин М. (декабрь 2003 г.). «Оценка чумы и оспы как исторических факторов селективного давления на аллель устойчивости к ВИЧ CCR5-Delta 32» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 100 (25): 15276–9. Bibcode : 2003PNAS..10015276G . DOI : 10.1073 / pnas.2435085100 . PMC 299980 . PMID 14645720 .
- ^ Конотей-Ахулу Ф. «Часто задаваемые вопросы [FAQ's]» . Sicklecell.md . Архивировано из оригинального 30 апреля 2011 года . Проверено 16 апреля 2010 года .
- ^ Хьюз Д., Андерссон Д.И. (сентябрь 2017 г.). «Эволюционные траектории устойчивости к антибиотикам» . Ежегодный обзор микробиологии . 71 : 579–596. DOI : 10.1146 / annurev-micro-090816-093813 . PMID 28697667 .
- ^ Сегурель Л., Бон С. (август 2017 г.). «Об эволюции персистенции лактазы у людей». Ежегодный обзор геномики и генетики человека . 18 : 297–319. DOI : 10.1146 / annurev-genom-091416-035340 . PMID 28426286 .
- ^ а б в Bowler PJ (1992) [1983]. Затмение дарвинизма . п. 198.
- ^ Смоковитис В.Б. (1996). «Объединяющая биология: эволюционный синтез и эволюционная биология». Журнал истории биологии . Издательство Принстонского университета. 25 (1): 1–65. DOI : 10.1007 / bf01947504 . ISBN 978-0-691-03343-3. LCCN 96005605 . OCLC 34411399 . PMID 11623198 . S2CID 189833728 .
- ^ Халльгримссон Б., Холл Б.К. (2011). Вариация: центральное понятие в биологии . Академическая пресса. п. 18.
- ^ Сьюэлл Райт . (1984). Эволюция и генетика популяций: генетика и биометрические основы Том 1 . Издательство Чикагского университета. п. 10
- ^ Де Фрис Х (1905). Виды и разновидности: их происхождение от мутации .
- ^ Бейтсон В. (1894 г.). Материалы для изучения изменчивости, особенно с учетом неоднородности в происхождении видов .
- ^ Паннетт Р.С. (1915). Мимикрия у бабочек . Издательство Кембриджского университета.
- ^ Майр Э. (2007). Что делает биологию уникальной ?: Соображения об автономности научной дисциплины . Издательство Кембриджского университета.
- ^ а б Provine WB (2001). Истоки теоретической популяционной генетики, с новым послесловием . Издательство Чикагского университета, Чикаго. С. 56–107.
- ^ а б Штольцфус А., Кабель К (2014). «Менделирующий мутационизм: забытый эволюционный синтез» . Журнал истории биологии . 47 (4): 501–46. DOI : 10.1007 / s10739-014-9383-2 . PMID 24811736 . S2CID 23263558 .
- ^ Халл DL (1985). «Дарвинизм как историческая сущность: историографическое предложение» . В Kohn D (ред.). Дарвиновское наследие . Издательство Принстонского университета. С. 773–812 . ISBN 9780691024141.
- ^ Юл ГУ (1902). «Законы Менделя и их вероятные отношения к межрасовой наследственности». Новый фитолог . 1 (10): 226–227. DOI : 10.1111 / j.1469-8137.1902.tb07336.x .
- ^ Гулд SJ (1982). Использование heresey; введение в « Материальную основу эволюции» Ричарда Гольдшмидта. Издательство Йельского университета. стр. xiii – xlii. ISBN 0300028237.
- ^ Русе М (1996). Монада человеку: концепция прогресса в эволюционной биологии . Издательство Гарвардского университета. С. 412–413 . ISBN 978-0-674-03248-4.
- ^ Штольцфус А (2014). «В поисках эволюции, управляемой мутациями». Эволюция и развитие . 16 : 57–59. DOI : 10.1111 / ede.12062 .
- ^ Futuyma DJ (2015). Серрелли Э., Гонтье Н. (ред.). Может ли современная эволюционная теория объяснить макроэволюцию? (PDF) . Макроэволюция . Springer. С. 29–85.
Внешние ссылки
- Джонс С. , Вулфсон А., Партридж Л. (6 декабря 2007 г.). «Генетическая мутация» . В наше время . Радио BBC 4 . Проверено 18 октября 2015 года .
- Лиу С. (5 февраля 2011 г.). «Все о мутациях» . НАДЕЖДЫ . Охватывающий проект болезни Хантингтона для образования в Стэнфорде . Проверено 18 октября 2015 года .
- «Базы данных локус-специфических мутаций» . Лейден, Нидерланды: Медицинский центр Лейденского университета . Проверено 18 октября 2015 года .
- «Добро пожаловать на сайт Mutalyzer» . Лейден, Нидерланды: Медицинский центр Лейденского университета . Проверено 18 октября 2015 года .- Сайт Mutalyzer .