Fagartikkel

Mutasjoner hos mikroorganismer

Mutasjoner kan gi organismer nye egenskaper som gjør dem bedre tilpasset omgivelsene. Mikroorganismer som får nye egenskaper og formerer seg raskt, vil på kort tid kunne tilpasse seg nye omgivelser. Mutasjoner er derfor en viktig faktor ved spredning av smittsomme sykdommer.

Røde tulipaner. En av dem har et gult kronblad. Foto. — Mutasjon er en naturlig og helt tilfeldig prosess. Det er ikke slik at organismer får ulike mutasjoner fordi de trenger nye egenskaper. Mutasjoner oppstår helt vilkårlig. Hvis mutasjonen gjør det enklere for organismen å overleve, vil egenskapen videreføres og utvikles over tid. Bilde: LepoRello / CC BY-SA 4.0

Hva er en mutasjon?

Mutasjoner er varige endringer i arvestoffet til en organisme. Mutasjoner forekommer tilfeldig i alle organismer til enhver tid. Mange mutasjoner skjer uten at de påvirker organismen, mens andre er skadelige. Når det oppstår mutasjoner som gir nye egenskaper, kan det være til fordel for individet. Mutasjoner er en naturlig prosess som gjør det mulig for organismene å tilpasse seg miljøet.

En organisme som har en mutasjon, kalles en mutant.

Utsnitt av pakking av DNA i en celle, fra løst kveilet som et nøste til tett pakket og formet som en X. Elementer der deler av DNA-sekvensen er blitt endret, vises i detalj. Illustrasjon. — Mutasjoner er endringer i arvestoffet til en organisme. Øverst ser du hvordan DNA blir pakket i en celle. Mutasjoner kan være store og kalles da kromosommutasjoner (venstre). Ved kromosommutasjoner blir større biter av et kromosom endret. I det første eksempelet har en bit av kromosomet doblet seg. I det andre eksempelet har en bit av kromosomet forsvunnet. Mutasjoner som bare endrer på én nitrogenbase i DNA, kalles punktmutasjoner (høyre). I eksempelet har tymin (T) blitt byttet ut med cytosin (C). Bilde: Lene Martinsen / CC BY-SA 4.0

Visste du at …?

Mutasjoner er drivkraften bak evolusjonen og skaper variasjon i naturen. Det var mutasjoner som førte til at sebraen fikk striper, og som gjør at vi kan drikke melk.

Mutasjoner og arv

Mutasjoner kan forekomme i alle celletyper. Hos flercellede organismer med kjønnet formering er det bare mutasjoner i kjønnscellene som kan overføres fra generasjon til generasjon (arves). Mutasjoner som forekommer i andre celler i kroppen, vil bare påvirke individet der mutasjonen oppstår.

Hos encellede organismer, blant annet de fleste mikroorganismer, vil alle mutasjoner som ikke fører til at organismen dør, overføres til neste generasjon.

Konsekvenser av mutasjoner hos mikroorganismer

Prinsippet for mutasjoner er det samme hos alle organismer. Siden mikroorganismer formerer seg raskt og har kort generasjonstid, vil de kunne tilpasse seg endringer i miljøet raskere enn de fleste andre organismer.

To kuleformede virus med tagger. Illustrasjon. — To ulike mutanter av koronaviruset. Mutasjonen har påvirket proteinene på overflaten av viruset. Bilde: Science Photo Library / CC BY-NC 4.0

Hvis en ny egenskap hos et individ gjør dette individet bedre rustet til å leve i omgivelsene sine, vil denne mutanten ha en fordel sammenlignet med andre varianter av mikroorganismen. Dette er evolusjon i praksis.

Selv om mutasjoner også skjer hos flercellede dyr, inkludert oss mennesker, merker vi det veldig sjelden. Vi har nemlig et effektivt kontrollsystem som reparerer de fleste mutasjoner. Reparasjonssystemet hos mikroorganismene er mindre effektivt.

Mutasjoner og smittespredning

Mutasjoner kan gi mikroorganismene nye egenskaper som påvirker hvordan de angriper vertsorganismene sine, eller hvordan de sprer seg. Mutasjoner kan dermed føre til at mikroorganismen blir ufarlig for vertsorganismen, eller til at den blir mer aggressiv og dermed mer smittsom.

Mikroorganismer som angriper mennesker, trives best i et fuktig miljø med god tilgang på næring og en temperatur på omkring 37 °C. Virus er også avhengige av andre celler for å kunne formere seg. Når vi isolerer oss, holder avstand, bruker munnbind og vasker oss med sprit og såpe, skaper vi et ugunstig miljø for mikroorganismene. Derfor er dette effektive tiltak for å hindre spredning av smittsomme sykdommer.

Tenk over!

Et engelsk uttrykk som brukes mye i biologi, er "survival of the fittest". Hva tror du menes med dette uttrykket?

Mutanter av koronaviruset

Koronaviruset var tidligere kjent for å forårsake sykdom hos dyr. En mutasjon gjorde viruset i stand til å smitte fra dyr til mennesker, og videre fra menneske til menneske. I kampen mot koronaviruset iverksatte vi mennesker ulike tiltak som skulle gjøre livsvilkårene ugunstige for viruset, og dermed hindre spredning.

En mutasjon endret en aminosyre som kodet for proteiner på overflaten av viruset. Dette gjorde at viruset fikk bedre evne til å feste seg på og trenge inn i kroppscellene våre. Dermed kunne viruset infisere flere mennesker, samtidig som det trengtes færre virus i et rom for å smitte mennesker. Denne mutasjonen økte virusets evne til å spre seg i befolkningen.

Mutanter av koronaviruset ble først oppkalt etter stedet der de ble oppdaget (Kina, Sør-Afrika, Storbritannia, Brasil, California, India), men fikk etter hvert mer generelle navn som alfa, beta, gamma, delta og omikron.

Kilder

Martinsen, L. (2021, 7. november). Mutasjon. I Store norske leksikon. Hentet 15. mars 2022 fra https://snl.no/mutasjon

Torgersen, E. (2021, 3. februar). Mutasjoner er en helt naturlig ting, både for virus og mennesker. Titan fra Universitetet i Oslo. Hentet 15. mars 2022 fra https://titan.uio.no/medisin-biologi/2021/mutasjoner-er-en-helt-naturlig-ting-bade-virus-og-mennesker