Μεταλλάξεις και DNA – Wikipedia

                 Μεταλλάξεις και DNA

                              Wikipedia

               Τι είναι η μετάλλαξη και πώς συνδέεται με το DNA;

Στη Βιολογία με τον όρο μετάλλαξη ή μεταλλαγή (mutation), χαρακτηρίζεται οποιαδήποτε μεταβολή που μπορεί να συμβεί στο γενετικό υλικό ενός οργανισμού.

Στους πολυκύτταρους ευκαρυωτικούς οργανισμούς, αν η μεταβολή προσβάλλει κύτταρα γαμετών, χαρακτηρίζεται γενετική μεταλλαγή και μπορεί να κληρονομηθεί. Αντίθετα, αν προσβληθούν σωματικά κύτταρα (μη φυλετικά), η μεταλλαγή αυτή ονομάζεται σωματική μεταλλαγή η οποία δεν κληρονομείται. Οι μεταλλάξεις που έχουν ως αποτέλεσμα αλλαγές γονιδίων (γονιδιακές μεταλλάξεις), είναι αλλαγές στην αλληλουχία βάσεων μόνο σε ένα γονίδιο παράγοντας ένα διαφορετικό αλληλόμορφο.

Η μετάλλαξη μπορεί επίσης να προσβάλλει τον αριθμό των χρωμοσωμάτων, οπότε και παρατηρείται η χρωμοσωμική μετάλλαξη. Αλλαγές στο μονοπάτι από το DNA του γονιδίου μέχρι τα αμινοξέα ή τα πολυπεπτίδια του φαινοτύπου περιλαμβάνονται επίσης στις μεταλλάξεις.

                    Ατύχημα στο Τσερνομπίλ και άλλα στοιχεία για την μετάλλαξη

Οι μεταλλάξεις συμβαίνουν με τυχαίο τρόπο, χωρίς αυτό να σημαίνει ότι δεν υπόκεινται και στην επίδραση του περιβάλλοντος. Ειδικότερα, είναι τυχαίες με την έννοια ότι η πιθανότητα να εμφανιστεί μια μεταλλαγή δε σχετίζεται με το βαθμό χρησιμότητάς της. Ανάλογα με τη σημασία τους στην εξέλιξη, διακρίνονται σε ευνοϊκές, επιβλαβείς ή ουδέτερες. Οι ευνοϊκές μεταλλάξεις στο γονότυπο ενός οργανισμού είναι σπανιότερες και ευνοούνται από τη φυσική επιλογή. Συχνότερες είναι οι ουδέτερες, οι οποίες δεν επηρεάζουν τον φαινότυπο. Οι επιβλαβείς μεταλλάξεις εξαλείφονται με το πέρασμα του χρόνου, μπορούν όμως να επιζήσουν αν είναι υπολειπόμενες.

Πειράστηκε με τον αντιδραστήρα για να μάθει εάν θα μπορούσε να παραχθεί αρκετός ηλεκτρισμός με τους στρόβιλους, έτσι ώστε σε περίπτωση βλάβης, οι αντλίες ψύξης θα λειτουργούσαν μέχρι να ξεκινήσουν οι δευτερεύουσες γεννήτριες..

Η ποσότητα της τοξικής που απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα ήταν περίπου 500 φορές μεγαλύτερη από αυτή που απελευθερώνεται από την ατομική βόμβα έπεσε στη Χιροσίμα το 1945. Αυτό προκάλεσε μια διεθνή συναγερμό, επειδή τα επίπεδα ακτινοβολίας εντοπίστηκαν σε περισσότερες από 13 χώρες της Κεντρικής και Ανατολικής Ευρώπης.

Διαδικασία απολύμανσης του ατυχήματος του Τσερνομπίλ

Μετά το ατύχημα που σημειώθηκε στον αντιδραστήρα 4 του Τσερνομπίλ, ξεκίνησε η μαζική διαδικασία απολύμανσης, περιορισμού και μετριασμού της περιοχής και του περιβάλλοντος χώρου..

Περίπου 600.000 άτομα συμμετείχαν στη διαδικασία απολύμανσης. Μια ακτίνα 30 χιλιομέτρων δημιουργήθηκε γύρω από τον πυρηνικό σταθμό για την απομόνωσή του, που ισχύει σήμερα. Αυτή η περιοχή είναι γνωστή ως περιοχή αλλοτρίωσης.

Η ζώνη αλλοτρίωσης έγινε για να δημιουργήσει μια ακτίνα εκκένωσης του πληθυσμού και να δημιουργήσει μια περίμετρο έτσι ώστε οι άνθρωποι να μην εισέρχονται στην μολυσμένη περιοχή.

Το έδαφος αυτό είναι πολύ μολυσμένο όχι μόνο από τη ραδιενεργό σκόνη που προέκυψε κατά τη στιγμή του ατυχήματος, αλλά και από την ταφή μολυσμένων υλικών από εκείνους που είναι υπεύθυνοι για τον καθαρισμό της περιοχής. Πολλές από αυτές τις ταφές δεν βρίσκονται ακόμα.

Το εργοστάσιο του Τσερνομπίλ τελείωσε οριστικά το Δεκέμβριο του 2000. Για το κλείσιμο του εργοστασίου και για την προστασία των αποβλήτων που εξακολουθούν να υπάρχουν, δημιουργήθηκε μια σαρκοφάγος. Αυτή είναι μια χαλύβδινη κατασκευή που προστατεύει το περίβλημα και περιέχει ραδιενεργό μόλυνση.

Το 2016, όταν ήταν 30 χρόνια μετά την καταστροφή, δημιουργήθηκε μια νέα σαρκοφάγος, η οποία ονομαζόταν Νέα Safe Sarcophagus. Είναι μια από τις μεγαλύτερες κατασκευές που έχουν κατασκευαστεί μέχρι σήμερα. Είναι χτισμένο με γερανούς που ελέγχονται εξ αποστάσεως, έτσι ώστε με την πάροδο του χρόνου να αποσυναρμολογηθεί η παλιά δομή. Εκτιμάται ότι η δομή αυτή θα έχει διάρκεια ζωής άνω των εκατό ετών.

Μεταλλάξεις στον άνθρωπο

Αρχικά, περισσότεροι από 200 άνθρωποι νοσηλεύονταν κατά τη στιγμή του ατυχήματος, εκ των οποίων περισσότεροι από 30 έχασαν τη ζωή τους λόγω υπερβολικής έκθεσης σε ραδιενεργά υλικά.

Οι πρώτοι θάνατοι που καταγράφηκαν από το ατύχημα στο Τσερνομπίλ ήταν κυρίως προσωπικό των κεντρικών και των πυροσβεστών που προσπάθησαν να σταματήσουν την καταστροφή. Από την περιοχή εκκενώθηκαν περισσότεροι από 130.000 άνθρωποι.

Με την χαλαρή μόλυνση από ατύχημα, εκτιμάται ότι μέσα στα επόμενα 70 χρόνια, η αύξηση ποσοστό καρκίνου κατά 2% για τον πληθυσμό εκτέθηκε να καπνίζουν με ραδιενεργά συστατικά από την έκρηξη και την καύση.

Τα παιδιά που βρίσκονταν στη ζώνη αλλοτρίωσης, εκτέθηκαν σε υψηλές δόσεις ακτινοβολίας με την πρόσληψη γάλακτος που παράχθηκε τοπικά. Και αρκετές μελέτες έχουν δείξει ότι περιπτώσεις παιδικού καρκίνου του θυρεοειδούς έχουν αυξηθεί στις χώρες που περιβάλλουν την περιοχή της καταστροφής.

Μετά το ατύχημα, αυξήθηκαν επίσης οι περιπτώσεις παιδιών που γεννήθηκαν με σύνδρομο Down και πολλά έμβρυα υπέφεραν από ελαττώματα νευρικού σωλήνα. Η επίπτωση των ελαττωμάτων του νευρικού σωλήνα αύξησε τις περιπτώσεις παιδιών που γεννήθηκαν με σπονδυλική στήλη, εγκεφαλοκήλη και, σε ακραίες περιπτώσεις, εγκεφαλία..

Το 1988 δημοσιεύθηκαν τα πρώτα επιστημονικά στοιχεία που συνδέουν τις δυσπλασίες με τα ραδιενεργά ιζήματα. Άρχισαν να ανιχνεύουν χρωμοσωμικές ανωμαλίες, δηλαδή μεταλλάξεις και αλλοιώσεις στον αριθμό των γονιδίων ή με τη σειρά των ίδιων εντός των χρωμοσωμάτων.

Μέσα από τις επόμενες εκθέσεις, κατέληξε στο συμπέρασμα ότι οι χρωμοσωμικές ανωμαλίες που βρέθηκαν στις γειτονικές χώρες ήταν λόγω του βαθμού έκθεσης που είχε το τοξικό νέφος και ότι η συχνότητα εμφάνισης των εκτροπών βασίζεται σε μια απλή σχέση δόσης-απόκρισης.

Μεταλλάξεις στα ζώα
Το ατύχημα όχι μόνο προκάλεσε προβλήματα για τον άνθρωπο, αλλά επηρεάστηκαν όλα τα ζώα και τα φυτά της περιοχής. Όταν οι άνθρωποι εκκενώθηκαν, η κυβέρνηση εκκενώθηκε επίσης τα βοοειδή που βρίσκονταν στην πληγείσα περιοχή.

Αυτή η εκκένωση των κατοικίδιων ζώων, με την πάροδο των ετών έχει προκαλέσει αύξηση της άγριας πανίδας. Η ζώνη αλλοτρίωσης είναι πλέον ένας φυσικός παράδεισος ραδιενεργών ζώων που έχει διπλασιάσει τον πληθυσμό άγριων αλόγων, λύκων και ελάτων, μεταξύ άλλων. Τα ζώα μολύνονται από ακτινοβολία και παρόλο που η ποικιλομορφία είναι μικρότερη, ο αριθμός των δειγμάτων αυξήθηκε προοδευτικά.

Δεν είναι όλες οι εξωφρενικές μεταλλάξεις των υφιστάμενων φυλών, αλλά είναι μικρές αποχρώσεις που δείχνουν το βαθμό μόλυνσης αυτών των ζώων. Τα φυτοφάγα ζώα, τα οποία τρέφονται με φυτά και μύκητες που βρίσκονται στο έδαφος, είναι τα πιο επηρεαζόμενα, καθώς τα επίπεδα μόλυνσης αυτών είναι υψηλότερα.

Αναπτύσσουν όγκους και μικρές μεταλλάξεις και στην περίπτωση ορισμένων ειδών αναπτύσσουν μη φυσιολογικές συμπεριφορές. Στην περίπτωση των αράχνων, για παράδειγμα, υφαίνουν ασταθή υφάσματα και έχουν περισσότερες και διαφορετικές κηλίδες από άλλες από το δικό τους φύλο σε άλλη τοποθεσία.

Παρόλο που απαγορεύεται η ανθρώπινη κατοικία στην περιοχή, πολλά είδη που απειλούνται με εξαφάνιση έχουν συμπεριληφθεί στην περιοχή για να αναπτυχθούν καθώς δεν υπάρχει ανθρώπινη επίδραση. Και παρά την ακτινοβολία στην περιοχή, η πανίδα φαίνεται να αναπτύσσεται και να παραμένει σταθερή στο Τσερνομπίλ.

Δείτε επίσης στην Wikipedia:

Αυτόματη μετάλλαξη
ιν βίτρο μετάλλαξη
Μεταλλαξογένεση
Μεταλλαξιοσύνθεση
Τεστ μεταλλαγής