小议基因突变 基因突变是指基因组DNA分子发生的突然的可遗传的变异。从分子水平上看，基因突变是指基因在结构上发生碱基对组成或排列顺序的改变。基因虽然十分稳定，能在细胞分裂时精确地复制自己，但这种稳定性是相对的。在一定的条件下基因也可以从原来的存在形式突然改变成另一种新的存在形式，就是在一个位点上，突然出现了一个新基因，代替了原有基因，这个基因叫做突变基因。于是后代的
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现中也就突然地出现祖先从未有的新性状。 以上是对于基因突变的一个在总体概括，基本说出了基因突变的特征。基因突变都由那些引起的呢，下面列出几种情况。 首先是内在因素，诱变剂接触DNA以前必须首先进入细胞，才能诱发突变。高等植物对于紫外线的诱变作用较不敏感的原因就是因为紫外线不易穿透它的细胞壁。化学药品的渗透和细胞膜的结构有很大的关系。鼠伤寒沙门氏菌有一个改变细胞膜成分的突变型深度粗糙 (rfa)，它使细胞膜对于许多药物的渗透性增大，从而提高了细胞对许多化学诱变剂的敏感性。细胞中的酶可以破坏进入细胞的诱变剂，从而减弱诱变效果。例如，过氧化氢酶可以减弱过氧化氢的诱变效果。一些没有诱变作用的物质也可以因为细胞中的酶的活化作用而使该物质转变成为诱变剂，这些物质称为前诱变剂。例如陆蒽酮本身没有诱变作用，但可以通过肝脏中的羟化酶的作用而转变为诱变剂海蒽酮。 再来是外部因素，首先是温度，基因突变包括一系列生物化学变化，所以温度对于基因突变有一定的影响。在大肠杆菌中，组氨酸缺陷型(his-)在15℃到37℃范围内温度每升高 10℃自发回复突变率提高1～1.5倍，在0℃时不发生自发突变。果蝇的致死突变的温度系数也在这范围内。在微生物和果蝇中，较短时间的温度改变，特别是不适宜于生存的较高温度的处理，都可以诱发突变；在果蝇中还有-6℃低温处理诱发突变的报道。再来是培养基成分,SOS是一种经诱导后才出现的易误修复机制。和诱导酶的合成一样,蛋白质合成是使细菌细胞中出现SOS机制的必要因素，所以培养基中一切影响蛋白质合成的因素都会影响基因突变。最后是抗变剂和助变剂，能够促进另一诱变剂的作用的物质称为助变剂。例如，色氨酸烧焦后产生两种诱变剂和助变剂。 以上都是在培养基的条件下发生的突变，那么在生活中有没有发生基因突变的可能呢？答案很显然是有的。 首先，食用一些类型的食物可能会诱发基因突变，比如烧烤类食物，再比如一些过期的却不易被察觉的食物，这种食物被吃入人体内，少量也没什么，可是如果长期进食这类食品，会导致体内性状的变化，对人体是非常有害的。其次，长时间的阳光照射也会产生一定的基因突变，而且是有害的，严重的可能酿成皮肤癌。再来，我们都知道，孕妇在孕期尽量要戒烟戒酒，而人们如果想要孩子，至少提前两个月就要进行戒烟酒的
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，原因是双方都知道这样会有利于胎儿的发育，其实这也是一个基因突变的一个例子，育儿期如果双方都有烟酒的行为很可能导致胎儿在发育过程中产生无法控制的突变，导致胎儿畸形。同样，如果孕妇在孕期不注意饮食，或是滥用某些种类的药物，同样会导致胎儿畸形。所以说，人们在生活中注意饮食、注意用药还是十分必要的。最后，还要说明的一点是，有些病在得过后即使被治愈，也会在人体内留下一些“印记”，因为就是说即便你治好了这种病，你也要检查一下是否在你体内产生某些不好的基因突变，这类病症常见的有：风疹、麻疹、流感、疱疹等。 既然是突变，那对人类来说应该是有利有弊的。首先，大多数基因突变对生物体是有害的，由于任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们与环境条件已经取得了高度的协调。如果发生基因突变，就有可能破坏这种协调关系。因此，基因突变对于生物的生存往往是有害的。例如，绝大多数的人类遗传病，就是由基因突变造成的。但也有少数基因突变是有利的。例如，植物的抗病性突变、耐旱性突变、微生物的抗药性突变等，都是有利于生物生存的。但人们也可以利用基因突变来为人类造福，比如： ①诱变育种。通过诱发使生物产生大量而多样的基因突变，从而可以根据需要选育出优良品种，这是基因突变的有用的方面。在化学诱变剂发现以前，植物育种工作主要采用辐射作为诱变剂；化学诱变剂发现以后，诱变手段便大大地增加了。在微生物的诱变育种工作中，由于容易在短时间中处理大量的个体，所以一般只是
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诱变剂作用强，也就是说要求它能产生大量的突变。对于难以在短时间内处理大量个体的高等植物来讲，则要求诱变剂的作用较强，效率较高并较为专一。 ②害虫防治。用诱变剂处理雄性害虫使之发生致死的或条件致死的突变，然后释放这些雄性害虫，便能使它们和野生的雄性昆虫相竞争而产生致死的或不育的子代。 ③诱变物质的检测。多数突变对于生物本身来讲是有害的，人类的癌症的发生也和基因突变有密切的关系，因此环境中的诱变物质的检测已成为公共卫生的一项重要任务。 ④对癌症的治疗。路透社华盛顿消息- 科研人员在
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说，当科学家插入一个小遗传突变到癌细胞中，它们的生长减慢到细胞“自杀”的水平加州大学旧金山分校的生物化学和生物物理学教授Elizabeth Blackburn（伊丽莎白）说：“这就象毒针一样，你只需要加一点点就可以得到显著的效果。这种突变的目标是一个在癌细胞中高度活跃的酶——端粒酶，该酶在细胞复制的消耗过程中帮助维持染色体结构。该突变使用端粒酶来破坏迅速扩增的癌细胞——Blackburn将这个策略比作柔道，双方利用对手的力量来击败对方。在这项研究中，科学家在该酶的遗传密码中插入了一个由RNA构成的小突变。突变的RNA阻断了端粒酶将RNA反转录为DNA，以重建细胞复制过程中丢失的染色体部分的正常活性。Blackburn说：“癌细胞是著名的对抗自杀信号的细胞类型，这是之所以癌细胞如此可怕的原因之一。拥有这么少量的端粒酶能够发挥如此有效的作用相当令人吃惊。”研究中，低水平的突变RNA大大降低了乳腺癌和前列腺癌细胞的生长速度，并且使更多的细胞死亡。这种突变在导入突变酶的活体小鼠中使得乳腺癌肿瘤减小。虽然端粒酶突变对癌细胞生长造成的影响的原因还不清楚，Blackburn说进一步的研究可能发现来自人体的癌细胞比研究中使用的
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培养的细胞对突变酶要更为敏感。Blackburn和同事们完成的这项研究发表在最新一期的Proceedingsof the National Academy of Sciences上。科学家们一直在研究通过破坏端粒酶活性来治疗癌症的几种方法，但是加州大学进行的这项研究提供了新的治疗。国家健康研究所的Richard Hodes说：“在被研究的几个供选择方法中，端粒酶突变作为直接影响肿瘤细胞治疗癌症的方法具有清晰的理论优势。” 总之，基因突变对人类有利也有弊，关键看你去怎么利用它。
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