Les facteurs qui provoquent la mutation génétique sont appelés agents mutagènes ou mutagènes . Les mutagènes sont de deux types, les mutagènes physiques et les mutagènes chimiques. Muller (1927) a été le premier à découvrir un mutagène physique chez la drosophile .
1. Mutagènes physiques :
Les scientifiques utilisent la température et les radiations telles que les rayons X, les rayons gamma, les rayons alfa, les rayons bêta, les neutrons, les rayons cosmiques, les isotopes radioactifs, les rayons ultraviolets comme mutagène physique pour produire des mutations chez diverses plantes et animaux.
Température : L'augmentation de la température augmente le taux de mutation. Lors de la montée en température, rompt les liaisons hydrogène entre deux nucléotides d'ADN, ce qui affecte le processus de réplication et de transcription.
Rayonnement : le spectre électromagnétique contient des rayons de longueur d'onde plus courte et plus longue que le spectre visible. Ceux-ci sont classés en rayonnements ionisants et non ionisants. Les rayonnements ionisants ont une longueur d'onde courte et transportent une énergie suffisamment élevée pour ioniser les électrons de l'atome. Rayons X, rayons gamma, rayons alfa, rayons bêta et rayons cosmiques qui cassent les chromosomes (mutation chromosomique) et les chromatides dans les cellules irradiées. Rayonnement non ionisant, les rayons UV ont des longueurs d'onde plus longues et transportent une énergie plus faible, ils ont donc un pouvoir de pénétration plus faible que les rayonnements ionisants. Il est utilisé pour traiter les micro-organismes unicellulaires, les spores, les grains de pollen qui possèdent des noyaux situés près de la membrane superficielle.
Sharbati Sonore
Sharbati Sonora est une variété mutante de blé, qui est développée à partir de la variété mexicaine (Sonora 64) par irradiation de rayons gamma. C'est le travail du Dr MSSwaminathan qui est connu comme le « père de la révolution verte indienne » et de son équipe.
Castor Aruna
Castor Aruna est une variété mutante de ricin qui est développée par traitement des graines avec des neutrons thermiques afin d'induire une maturité très précoce (120 jours au lieu de 270 jours comme variété originale).
2. Mutagènes chimiques :
Les produits chimiques qui induisent une mutation sont appelés mutagènes chimiques. Certains mutagènes chimiques sont le gaz moutarde, l'acide nitreux, les sulfonates de méthane d'éthyle et de méthyle (EMS et MMS), l'uréthane d'éthyle, le sel magnétique, le formaldéhyde, l'éosine et l'enthrosine. Exemple : Le protoxyde d'azote altère les bases azotées de l'ADN et perturbe la réplication et la transcription qui conduisent à la formation de polypeptide incomplet et défectueux lors de la traduction.
Comutagènes
Les composés qui n'ont pas de propriétés mutagènes propres mais qui peuvent renforcer les effets de mutagènes connus sont appelés comutagènes.
Exemple : L'acide ascorbique augmente les dommages causés par le peroxyde d'hydrogène.
La caféine augmente la toxicité du méthotrexate
Gaz moutarde (sulfure de dichloroéthyle) utilisé comme arme chimique pendant la Première Guerre mondiale.
HJ Muller (1928) a utilisé pour la première fois les rayons X pour induire des mutations chez la mouche des fruits.
LJ Stadler a rapporté des mutations induites chez les plantes en utilisant des rayons X et des rayons gamma.
La mutagenèse chimique a été signalée pour la première fois par C. Auerback (1944).