Mutageneesi tai mutageneesi , on prosessi syntymistä mutaation. Se voi olla luonnollinen tai keinotekoinen (altistamalla DNA " mutageenille "). Luonnossa tämä prosessi voi olla syynä syöpään, perinnöllisiin sairauksiin tai evoluutioinnovaatioihin, ja se on pääasiassa vastuussa lajien biologisesta monimuotoisuudesta. Charlotte Auerbach , JM Robson ja Hermann Joseph Muller myötävaikuttavat mutageneesin löytämiseen ja kehittämiseen geenitekniikkana.
Mutageneesillä tai satunnaisesti on myös lähestymistapa, jota geenitekniikan ja biologia ymmärtää toiminta -geenin ; se koostuu mutaatioiden vapaaehtoisesta tuomisesta kemiallisten tai fysikaalisten mutageenien vaikutuksella DNA-sekvenssiin, jotta voidaan päätellä tietoa geenien roolista näiden mutaatioiden vaikutusten analyysistä. Proteiinin aminohapposekvenssin in vitro -muutos antaa mahdollisuuden arvioida näiden aminohappojen merkitystä proteiinin toiminnassa. Tavoitteena on siis geenin mutaatio ja proteiinin tuottaminen. Tätä tekniikkaa käytetään myös uusien lajikkeiden tuotannossa.
Mutaatio havaittiin aiemmin toistettavissa olevilla synnynnäisillä poikkeavuuksilla (jos ne eivät vaikuta lisääntymisjärjestelmään tai muutoksilla organismin tietyissä toiminnoissa, jotka ovat geneettisesti enemmän tai vähemmän tarttuvia seuraaville sukupolville (resessiivinen tai ei). 1970-luku, yksinkertaistettu tai tarkempi testit mahdollistivat mutageenisten tuotteiden ja joidenkin niiden vaikutusten havaitsemisen (esim. mikrotumatestit )).
Mutanttien havaitseminen on yksi genetiikan perusmenetelmistä . Mutanttien esiintymistiheys organismipopulaatiossa on kuitenkin suhteellisen pieni, joten todennäköisyys saada mutantti luonnostaan tietylle toiminnolle tai biologiselle prosessille on erityisen pieni. Tämän todennäköisyyden lisäämiseksi organismit käsitellään mutageenisella aineella, sitten saadut mutantit valitaan seulan mukaan
Kaksi menetelmää on mahdollista, satunnainen mutageneesi ja kohdennettu mutageneesi . Ensimmäinen on käyttää mutageenia, joka aiheuttaa satunnaisia mutaatioita tutkitun organismin genomissa . Mutaatioiden sijaintia ja luonnetta ei voida ennustaa eikä hallita. Toinen käyttää molekyylibiologisia menetelmiä spesifisen mutaation indusoimiseksi kohdegeenissä.
Mutageeninen aiheuttaa ulkonäön mutaatiot kolmella eri mekanismeja ainakin. Ne voivat korvata, muuttaa tai vahingoittaa DNA-sekvenssin osia.
Deletoinnin aikana osa DNA-sekvenssistä menetetään tai poistetaan. Kun lisättyjen tai poistettujen emästen lukumäärä ei ole kolmen kerroin, aiheutuu muutos DNA-sekvenssin lukukehyksessä.
Jotkut kemialliset yhdisteet näyttävät riittävän typpiemäksiltä sisällytettäviksi paikkoihinsa DNA: ssa. Ne ovat emäsanalogeja, jotka kykenevät sitoutumaan mihin tahansa komplementaarisen juosteen emäkseen, toisin kuin DNA: n emäspariliitossääntö . Siksi ne voivat aiheuttaa väärien nukleotidien insertoinnin edessään . Esimerkiksi 5-bromourasiili (tai 5-BU) on tymiinin analogi ja 2-aminopuriini (tai 2-AP) on adeniinin analogi .
Tietyt mutageenit modifioivat emästä niin, että se ei enää seuraa pariliitoksen periaatetta (A-T, GC). Näiden mutageenien joukossa ovat alkyloivat aineet, jotka lisäävät alkyyliryhmiä emäsiin. Muut kemialliset aineet voivat aiheuttaa deaminaatiota (poistaa yhden -NH 2 ) emäksistä.
On olemassa suuri määrä mutageeneja, jotka vahingoittavat yhtä tai useampaa emästä, silloin ei ole erityistä pariliitosta ja tämä johtaa replikaation estämiseen.
Viimeaikaiset molekyylibiologiatekniikat mahdollistavat tietyssä määrin voittamisen toisaalta mutageenisten aineiden aiheuttamien mutaatioiden satunnaisesta luonteesta ja toisaalta mutaation adaptiivisesta arvosta.
Yhä useammat laboratorioeläimet, jotka on modifioitu "kohdennetulla mutageneesillä", esiintyy esimerkiksi hiirimallin käytössä , samoin kuin uudet tai muunnetut kasvit ja mikrobit, joista osa on tarkoitettu kaupallistettaviksi ja käytettäviksi teollisuudessa. mittakaavassa.
Kasvien osalta on olemassa maailmanlaajuinen tietokanta mutageneesillä saaduista kasvilajikkeista ( FAO : n ja IAEA : n yhdessä hallinnoimat ). Vuonna 2016 tämä maailmanlaajuinen tietokanta laskee yli 3200 tällä tavalla hankittua lajiketta. Esimerkiksi kaikki Ranskassa rekisteröidyt auringonkukkalajikkeet, joissa on runsaasti öljyhappoa ( omega-9 ), saatiin tällä menetelmällä.
Eurooppalaista lainsäädäntöä ja useimmat valtiot ohjaavat geneettisesti muunnettuja organismeja ympäristöön. Sellaisena EU: n lainsäädännössä luetellaan mutageneesi niiden tekniikoiden joukossa, joita " on perinteisesti käytetty erilaisiin sovelluksiin ja joiden turvallisuus on osoitettu pitkään ".
Euroopan unionissa vain Tšekin tasavalta katsoo toistaiseksi, että mutageneesillä saadut kasvit ovat muuntogeenisiä organismeja, kun taas Saksa , Yhdistynyt kuningaskunta , Ruotsi , Suomi ja Alankomaat katsovat, että mutageneesillä saadut kasvit eivät ole.
Ranskassa mutageneesistä johtuviin kasveihin ei tällä hetkellä sovelleta muuntogeenisiä organismeja koskevia määräyksiä ympäristösäännöstön D531-2 artiklan vuoksi . Tämä koskee erityisesti organismeja, jotka ovat syntyneet " oligonukleotidiin kohdistetulla mutageneesillä (ODM) tai suunnatulla nukleaasimutageneesillä (SDN1), joka käyttää erityyppisiä proteiineja ( sinkkisormenukleaasi , TALEN , CRISPR-Cas9 jne.)" , Ne on siis vapautettu direktiivissä säädetyistä varotoimenpiteistä, ympäristövaikutusten arvioinnista ja jäljitettävyydestä .
Yhdeksän yhdistystä kiistää tämän poissulkemisen. Kun he pyysivät pääministeriä kumoamaan tämän artikkelin vastausta saamatta, he siirtivät asian valtioneuvostolle. Viimeksi mainittu katsoo, että "sen käsiteltäväksi saatettu riita herättää useita vakavia kysymyksiä unionin oikeuden tulkinnasta" . Siksi hän kysyi Euroopan unionin tuomioistuimelta mutageneesillä saatujen kasvien sääntelyasemasta. 25. heinäkuuta 2018, Euroopan unionin tuomioistuin päätti, että "mutageneesin avulla saadut organismit merkitään GMO: ksi", mutta tuomioistuin toteaa kuitenkin, että GMO: ita koskevasta direktiivistä käy ilmi, että tätä ei sovelleta organismeihin, jotka on saatu tietyillä menetelmillä mutageneesitekniikat, nimittäin ne, joita on perinteisesti käytetty erilaisiin sovelluksiin ja joiden turvallisuus on osoitettu pitkään. Siksi Euroopan yhteisöjen tuomioistuin lopettaa uudet mutageneesimenetelmät in vitro (koeputkissa), mutta vanhat satunnaisen mutageneesin in vivo ( atomipuutarhoissa ) tekniikat välttävät GMO-merkinnät.