Mutagenese
Mutagenese is het biologische proces waarbij veranderingen (mutaties) worden geïntroduceerd in het genetisch materiaal van een organisme. Het kan daarbij gaan om kleine puntmutaties, maar ook inserties, deleties of grote chromosomale herschikkingen. Mutaties kunnen spontaan optreden door fouten tijdens DNA-replicatie of veroorzaakt worden door blootstelling aan mutagenen. Mutagenen zijn externe invloeden zoals ultraviolet licht, ioniserende straling of chemische stoffen, die het DNA beschadigen of de foutkans bij replicatie verhogen.
In de natuur draagt mutagenese bij aan het ontstaan van genetische variatie, iets waar natuurlijke selectie op kan inspelen. Binnen een levend organisme kunnen mutaties leiden tot functieverlies of ontregeling van cellulaire processen, wat bijvoorbeeld het geval is bij aan erfelijke aandoeningen en de ontwikkeling van kanker (carcinogenese).[1] In genetisch onderzoek wordt mutagenese kunstmatig toegepast om de functie van genen te analyseren of specifieke eigenschappen te genereren.
Toepassing
In het laboratorium wordt kunstmatige mutagenese toegepast als techniek om DNA-mutaties te introduceren om zo gemuteerde genen, eiwitten of organismen (bijv. microbiële stammen of plantenlijnen) te verkrijgen. Verschillende onderdelen van een gen, zoals regulerende sequentues en het genproduct zelf, kunnen worden gemuteerd om de functie van een gen of eiwit in detail te bestuderen. Mutaties kunnen ook leiden tot eiwitten met gewijzigde eigenschappen of nieuwe functies, die commercieel toepasbaar zijn. Daarnaast kunnen mutante organismenstammen worden geproduceerd die praktische toepassingen hebben of het mogelijk maken de moleculaire basis van specifieke cellulaire functies te onderzoeken.
De eerste experimentele methoden van mutagenese waren gebaseerd op blootstelling aan een mutageen en veroorzaakten volledig willekeurige mutaties; moderne mutagenesetechnieken maakten plaats voor gerichte, site-specifieke mutaties: gerichte mutagenese (site-directed mutagenesis) of insertiemutagenese.
Zie ook
Bronnen
- ↑ (en) Sarasin A. (2003). An overview of the mechanisms of mutagenesis and carcinogenesis. Mutation Research/Reviews in Mutation Research 544 (2-3): 99-106. DOI: 10.1016/j.mrrev.2003.06.024.