Mutații

Genele, ca si cromozomii, sunt de obicei constante; totusi de mult s-a constatat ca apar, din cand in cand, la diferitele organisme, variatii bruste, mai mult sau mai putin evidente. Aceste variatii, denumite mutatii, se datoreaza fie schimbarii unei singure gene, fie schimbarii cromozomilor intregi sau a unor segmente ale acestora. Unele dintre aceste schimbari bruste, devenite imediat ereditare la urmasii directi, s-au observat inca de multa vreme. Din exemplele mai vechi de mutatii merita a fi citate urmatoarele:

a) Oile pitice de Ancona. In 1791 a aparut la ferma lui Seth Wright din Massachussetts in Statele Unite un berbec remarcabil prin trupul lung si picioarele scurte. Deoarece oile din rasa comuna, neameliorata sareau adesea tarcurile lor, pricinuind din aceasta cauza certuri intre vecini, crescatorul Wright a folosit aceasta mutatie in incrucisarile cu rasa comuna si a reusit sa creeze o noua rasa de oi pitice denumite de Ancona, care a fost folositoare din punct de vedere practic, pana cand a devenit de prisos prin introducerea in regiune a blandei oi din rasa Merinos. Mai tarziu aceeasi mutatie a aparut din nou, fiind descoperita de Wriedt in Norvegia.

b) Chelidonium laciniatum, planta cu foile adanc penate, aparuta dintr-o data din Chelidonium majus in anul 1590 in culturile farmacistului Sprenger din Heidelberg; forma noua s-a dovedit constanta si se gaseste azi reprezentata in toate gradinile botanice.

c) Graul Squarehead. Intr-un lan de grau din Anglia a fost observata o planta de grau cu spicul mare si de o forma foarte ciudata; in timp ce spicele celelalte se subtiau catre varf, spicele acestei plante erau foarte dese la varf si de forma aproape patratica; inmultita si urmarita separat planta aceasta a dat nastere soiului Squarehead, care s-a dovedit ca foarte productiv si s-a raspandit in tot vestul Europei.

d) Datura inermis (ciumafaia fara spini) gasita de Gordon in anul 1871 si aparuta ca mutatie din Datura stramonium. Cele mai multe mutatii s-au intalnit, insa, la plantele ornamentale; ele au fost de asemenea observate in numar mare la pomi fructiferi, vita de vie, legume precum si la arbori. Astfel Korschinski (1900) citeaza cazuri de aparitia varietatii pendula la numeroase specii de arbori ca de exemplu: Sophora japonica, Gleditschia triacanthos, Prunus Mahaleb, Prunus padus, Quercus sessiliflora, Larix europca, Fraxinus excelsior.. Mutatii au fost observate de-a lungul secolelor, inca din antichitate si anumite animale domestice, la caini si porumbei mai adesea, mai rar la bovine, ovine si porcine, cele mai putine intalnindu-se la cai. Prezenta numeroaselor rase de animale domestice este o dovada certa a inaltei frecvente a mutatiilor.

Darwin a descris multe din aceste cazuri, mentionand, de asemenea, si numeroasele mutatii in ceea ce priveste culorile penajului aparute la canari si pasari domestice, precum si atragatoarele schimbari observate la pestii aurii, in privinta culorii.

Multe mutatii, majoritatea monstruozitati, au fost semnalate de diferiti autori si la oameni: citam aici, de exemplu, polidactilia (prezenta de degete suplimentare) si sindactilia (contopirea degetelor), lipsa falangelor, frecventa si lungimea parului de pe

corp, piticism, nas si barbie spintecata. Dar si la animalele salbatice au fost observate mutatii, ca de exemplu randunici albe, cerbi cu un singur corn etc&

Nu se cunosc pana acum cauzele care au provocat si continua sa provoace aparitia mutatiilor in natura; multi cercetatori insa s-au straduit sa gaseasca mijloace de producere artificiala a lor. Astfel, in anul 1927 Muller a reusit sa provoace artificial, la Drosophila, aparitia de mutatii si anume prin actiunea razelor Roentgen. Prin iradiatii rata mutatiilor s-a ridicat la Drosophila de la 0,2% (spontan) la peste 13%. El a introdus astfel in genetica o noua metoda de lucru, inceputul unei noi ramuri a geneticii, denumita radiogenetica.

Actiunea provocatoare de mutatii a razelor Roentgen a fost confirmata scurt timp dupa aceea de Gager si Blakeslee la Datura si de Stadler (1928) la porumb. La catva timp dupa executarea acestor experiente, s-a reusit sa se provoace mutatii si prin lumina ultravioleta precum si prin alte iradieri ionizate decat razele Roentgen, si anume cu raze a, b, g, neutroni etc. precum si prin temperatura. Dintre factorii mutageni fizici, cea mai mare eficienta o au radiatiile ionozate (radiatii corpusculare  electroni, protoni, neutroni, deutroni, particule alfa  cat si radiatii electromagnetice de mare energie  radiatii gamma si Roentgen). Razele gamma se intalnesc in natura: ele sunt analoage rezelor X, dar mult mai patrunzatoare si de lungime de unda mai mica, avand o actiune fiziologica puternica. Iradierile s-au dovedit ca exercita doua feluri de actiuni si anume:

- o actiune primara fizica, directa asupra genei, razele schimband sau distrugand o parte din materialul genetic.

- o actiune secundara, radiochimica, indirecta, prin transformarea apei in peroxizi de hidrogen, care la randul lor actioneaza asupra materialului genetic.