生物の1つの方法は、突然変異に耐えることです。各遺伝子の複数のコピーを持つことです。この冗長性は、遺伝子の1つのコピーが変異している場合、もう1つのコピーが正しいタンパク質を生成できることを意味します。生物が変異に耐える別の方法は、損傷を引き起こす前に変異を修正できるDNA修復メカニズムを持つことです。これらのメカニズムは完全ではありませんが、ほとんどの変異が有害な影響を与えるのを防ぐことができます。
生物は突然変異に耐えなければならないというメカニズムにもかかわらず、一部の変異は依然として害を引き起こします。これらの変異は、遺伝的疾患や死に至る可能性があります。ただし、自然選択は、これらの変異に基づいて作用して、それらを集団から除去することができます。突然変異が有害な場合、次世代に渡される可能性は低くなります。これは、有害な変異を持つ生物が生き残り、繁殖する可能性が低いためです。
突然変異と自然選択のバランスは重要なものです。変異が少なすぎるため、進化が発生するのに十分な遺伝的変異がありません。あまりにも多くの突然変異と人口は、有害な遺伝的疾患に圧倒されます。生物は、このバランスをとり、環境に適応しながら突然変異に耐えるために、さまざまなメカニズムを進化させてきました。
ここに、生物がどのように進化して突然変異に耐えたかのいくつかの具体的な例を紹介します。
* 細菌 非常に高い突然変異率がありますが、非常に効率的なDNA修復システムもあります。これにより、機能する能力を維持しながら、高レベルの突然変異に耐えることができます。
* 酵母 DNA修復に関与するRad51と呼ばれる遺伝子を持っています。この遺伝子の変異は、酵母を放射線および他のDNA損傷剤の効果により敏感にする可能性があります。これは、DNA修復メカニズムが突然変異を容認するために重要であることを示しています。
* 人間 DNA修復に関与する多くの遺伝子があります。これらの遺伝子の変異は、癌や鎌状赤血球貧血などの遺伝的疾患につながる可能性があります。これは、DNA修復メカニズムが人間の健康に不可欠であることを示しています。
突然変異に耐えるメカニズムの進化は、地球上の生命の成功にとって重要でした。これらのメカニズムにより、生物は絶えず変化する環境に適応し、遺伝的損傷に直面して生き残ることができました。
