mutagenèzė (mutacija + genezė), organizmo paveldimų pokyčių – mutacijų atsiradimas. Susideda iš daugelio etapų. Kad įvyktų mutacija, turi ne tik pakisti nukleotidas arba jų sekos nukleorūgšties DNR (arba RNR, jeigu ji yra genetinė medžiaga) molekulėje, bet ir įvykęs pokytis turi išlikti ląstelių kartose. Genetinei medžiagai yra būdingas didelis stabilumas. Jis priklauso ne tik nuo pačios DNR sandaros, bet ir nuo ypatingos jos sintezės būdo (replikacija) – vietoje senosios DNR molekulės susidaro dvi naujos, kurios yra senosios kopijos. DNR stabilumas priklauso ir nuo daugybės būdų ištaisyti arba pašalinti padarytas DNR pažaidas (reparacija), kurios atsiranda dėl DNR sintezės klaidų arba dėl poveikio mutagenais. Jie sukelia labai įvairias DNR pažaidas: modifikuoja nukleotidus, gali prie jų prisijungti (susidaro vadinamieji aduktai), sukelia DNR pavienių nukleotidų arba jų sekų ar tik purino-pirimidino bazių iškritas (šiuo atveju susidaro AP-saitai), sukelia įvairias sąryšas (DNR viena grandinė surišama su kita grandine arba su kita DNR molekule, DNR su RNR ar DNR su baltymu). Pažaidų pobūdis priklauso nuo mutageno. Pvz., ultravioletinė (UV) spinduliuotė savitai sukelia pirimidinų dimerus. Pagal tai skiriasi ir įvairūs DNR reparacijos būdai. Ne visos DNR pažaidos virsta mutacijomis, todėl skiriamos potencialios DNR pažaidos, kurios gali virsti mutacijomis, pvz., sunkiai pašalinamos DNR reparacijos. Prie tokių pažaidų priskiriamas metilinto citozino virtimas timinu, kai nuo citozino pašalinama amino grupė. Tada DNR molekulėje vietoje nukleotidų poros C‑G atsiranda nukleotidų pora T‑A. Manoma, iki trečdalio visų naujų žmogaus mutacijų atsiranda dėl šios priežasties. Organizmas turi būdų apsisaugoti ir nuo paties mutageno (pvz., dengiamieji audiniai neleidžia gilyn skverbtis UV spinduliuotei), mutagenas gali būti nepraleidžiamas į ląstelę ir branduolį, aktyviai šalinamas arba inaktyvinamas specialių fermentų arba medžiagų, kurios atitinkamai vadinamos antimutagenais (tarp jų yra įvairių antioksidantų). Mutagenezė vyksta ne tik dėl DNR, bet ir dėl chromatino baltymų histonų modifikavimo pokyčių (epimutacijos), DNR, chromosomų kopijų dukterinėms ląstelėms paskirstymo sutrikimų (poliploidija, heteroploidija). Mutagenezė yra valdoma, priklauso nuo genetinių, fiziologinių ir aplinkos veiksnių. Pastebėtas reiškinys, kai kurio nors geno mutacijos populiacijoje tampa naudingomis, o jų dažnis labai padidėja, vadinamos mutacijomis pagal užsakymą. Manoma, tai susiję su padidėjusiu judriųjų genomo elementų aktyvumu.
3163