उत्परिवर्तन (Mutation) एक जीव (organisam) की विशेषता (characteristic) में अचानक (sudden) आनुवंशिक परिवर्तन (heritable change) है। इस परिभाषा (definition) के लिए आवश्यक (requires) है कि विशेषता में परिवर्तन (change in the characteristic) आनुवंशिक (heritable) हो, लेकिन यह आनुवंशिक परिवर्तन का आनुवंशिक आधार (genetic basis) नहीं बताता (does not state) है। स्पष्ट रूप से (Clearly), एक उत्परिवर्तन (जैसा कि ऊपर परिभाषित किया गया है - as defined above) जीन में परिवर्तन (change in a gene), गुणसूत्र (chromosome) में परिवर्तन का परिणाम (result of a change) हो सकता है जिसमें कई जीन (several genes) या प्लास्माजीन (plasmagene) में परिवर्तन (change) शामिल होता है (साइटोप्लाज्म में मौजूद जीन - genes present in the cytoplasm, उदा., क्लोरोप्लास्ट (chloroplasts), माइटोकॉन्ड्रिया (mitochondria), आदि, जिनमें गुणसूत्रों (chromosomes) के रूप में परिपत्र नग्न DNA (circular naked DNA) होते हैं)। जीन के आधार अनुक्रमों (base sequences of genes) में परिवर्तन (changes) (बेस पेयर संक्रमण या ट्रांसवर्सन, विलोपन, दोहराव या व्युत्क्रम, आदि के परिणामस्वरूप - as a result of base pair transition or transversion, deletion, duplication or inversion, etc.) से उत्पन्न (produced) उत्परिवर्तन (Mutations) जीन या बिंदु उत्परिवर्तन (gene or point mutations) कहलाते हैं।
सूक्ष्मजीवों (microorganisms) के साथ उपलब्ध (available) ठीक आनुवंशिक विश्लेषण तकनीकों (fine genetic analysis techniques) द्वारा जीन म्यूटेशन (Gene mutations) आसानी से और स्पष्ट रूप से (easily and clearly) दिखाया जा सकता है। कुछ उत्परिवर्तन गुणसूत्र संरचना (chromosome structure), या यहां तक कि गुणसूत्र संख्या (chromosome number) में परिवर्तन द्वारा उत्पन्न किए जा सकते हैं; उन्हें गुणसूत्र उत्परिवर्तन (chromosomal mutations) कहा जाता है। सकल गुणसूत्र परिवर्तन (Gross chromosomal changes), उदा., गुणसूत्र संख्या, स्थानान्तरण (translocations), व्युत्क्रम (inversions), बड़े विलोपन (large deletions) और दोहराव (duplications) में परिवर्तन माइक्रोस्कोप के तहत साइटोलॉजिकल (cytologically under the microscope) रूप से पता लगाने योग्य (detectable) हैं। लेकिन छोटे विलोपन (small deletions) और दोहराव का शायद ही कभी (rarely) पता लगाया जा सकता है, और इसे जीन म्यूटेशन माना जाएगा।
यह विशेष रूप से (particularly) उच्च जीवों (higher organisms) में ऐसा है जहां आनुवंशिक विश्लेषण की तकनीक (techniques of genetic analysis) अभी तक (not yet) सूक्ष्मजीवों के मामले (case) में परिष्कृत (refined) नहीं है। इस प्रकार हम पौधों (plants) में जीन म्यूटेशन (gene mutation) के रूप में जिसे संदर्भित (refer) करते हैं, उसमें उचित संख्या (fair number) में छोटे गुणसूत्र परिवर्तन (small chromosomal changes) शामिल होने की संभावना (likely) है। क्लोनल फसलों (clonal crops) में, म्यूटेशन में गुणसूत्र संरचना में सकल परिवर्तन (gross changes) भी शामिल हो सकते हैं, कभी-कभी संख्या (number) में भी, जब तक कि साइटोलॉजिकल विश्लेषण (cytological analyses) नहीं किया जाता है। इसलिए, इस अध्याय (chapter) में, उत्परिवर्तन शब्द का उपयोग जीन या गुणसूत्र (gene or chromosome) में परिवर्तन के संदर्भ के बिना (without a reference) किया जाएगा (लेकिन आसानी से पता लगाने योग्य गुणसूत्र परिवर्तन शामिल नहीं हैं - but easily detectable chromosome changes are not included) क्योंकि ज्यादातर मामलों में (most of the cases) परिवर्तन की साइट (site of change) ज्ञात नहीं (not known) है। जब उत्परिवर्ती लक्षण (mutant character) साइटोप्लाज्मिक या एक्स्ट्रा न्यूक्लियर इनहेरिटेंस (cytoplasmic or extranuclear inheritance) दिखाता है, तो इसे साइटोप्लाज्मिक या प्लास्माजीन म्यूटेशन (cytoplasmic or plasmagene mutation) कहते हैं। एक अन्य शब्द कली उत्परिवर्तन या दैहिक उत्परिवर्तन (bud mutation or somatic mutation), का उपयोग कलियों या दैहिक ऊतकों (buds or somatic tissues) में होने वाले उत्परिवर्तन को दर्शाने (denote) के लिए किया जाता है, जिनका उपयोग प्रसार के लिए किया जाता है (used for propagation), उदा., क्लोनल फसलों में।
सहज और प्रेरित म्यूटेशन (SPONTANEOUS AND INDUCED MUTATIONS)
उत्परिवर्तन प्राकृतिक आबादी (natural populations) में (मनुष्य द्वारा किसी भी उपचार के बिना - without any treatment by man) कम दर (low rate) पर होते हैं; इन्हें सहज उत्परिवर्तन (spontaneous mutations) कहलाता है। सहज उत्परिवर्तन की आवृत्ति (frequency) आमतौर पर (generally) 10 लाख (10 lacs) में से एक है, यानी, 10 -6 लेकिन विभिन्न जीन (different genes) काफी भिन्न उत्परिवर्तन दर (considerably different mutation rates) दिखा सकते हैं। उदाहरण के लिए, मक्का में (in maize) R लोकस (R locus) 4.92 x 10 -4, Su 2.4 x 10 -6 की आवृत्ति पर म्यूटेट (mutates) होता है, जबकि Wx अत्यधिक स्थिर (highly stable) प्रतीत (appears) होता है। आनुवंशिक पृष्ठभूमि (genetic background) से जीनों की सहज उत्परिवर्तन दरें (Spontaneous mutation rates of genes) काफी प्रभावित (considerably affected) हो सकती हैं; कुछ म्यूटेटर जीन (mutator genes) अन्य जीनों के उत्परिवर्तन (mutation of other genes) को बढ़ावा (promote) दे सकते हैं। कुछ भौतिक या रासायनिक एजेंटों (physical or chemica1 agents) के उपचार (treatment) से उत्परिवर्तन कृत्रिम रूप से (Mutations may be artificially) प्रेरित (induced) हो सकता है; ऐसे उत्परिवर्तन प्रेरित उत्परिवर्तन (induced mutations) कहलाते हैं, और उन्हें उत्पन्न (producing) करने के लिए उपयोग किए जाने वाले एजेंटों (agents) को उत्परिवर्तजन (mutagens) कहा जाता है। फसल सुधार (crop improvement) के लिए प्रेरित उत्परिवर्तन के उपयोग (utilization) को उत्परिवर्तन प्रजनन कहते हैं।
उत्परिवर्तन प्रेरण (Mutation induction) शायद ही कभी नए एलील (new alleles) पैदा करता है; यह एलील (alleles) पैदा करता है, जो पहले से ही अनायास होने के लिए जाना जाता है (already known to occur spontaneously) या व्यापक खोज (extensive search) किए जाने पर खोजा (discovered) जा सकता है। यह कहना उचित है (reasonable to say) कि प्रेरित उत्परिवर्तन उनके प्रभावों (effects) और उनके द्वारा उत्पन्न परिवर्तनशीलता (variability they produce) में सहज उत्परिवर्तन के बराबर (comparable) हैं। लेकिन प्रेरित उत्परिवर्तन का सहज उत्परिवर्तन (spontaneous ones) पर बहुत फायदा (great advantage) है; वे अपेक्षाकृत उच्च आवृत्ति (relatively higher frequency) पर होते हैं ताकि उनके साथ काम (work with them) करना व्यावहारिक (practical) हो। उत्परिवर्तन में कुछ सामान्य विशेषताएं (certain general characteristics) होती हैं; जो हमें सबसे ज्यादा (most) चिंतित (concern) करते हैं, उन्हें नीचे संक्षेपित (summarized below) किया गया है।
• म्यूटेशन आमतौर पर अप्रभावी (recessive) होते हैं लेकिन प्रमुख म्यूटेशन (dominant mutations) भी होते हैं।
• म्यूटेशन आमतौर पर जीव (organism) के लिए हानिकारक (harmful) होते हैं। अधिकांश उत्परिवर्तन (Most of the mutations) हानिकारक प्रभाव (deleterious effects) डालते हैं, लेकिन उनमें से एक छोटा अनुपात (Ca0.1%) (small proportion) फायदेमंद (beneficial) होता है。
• म्यूटेशन यादृच्छिक (random) हैं। यानी (i,e.), वे किसी भी जीन (any gene) में हो सकते हैं। हालांकि, कुछ जीन (some genes) दूसरों की तुलना में (than others) उच्च उत्परिवर्तन दर (higher mutation rates) दिखाते हैं。
• म्यूटेशन आवर्ती (recurrent) हैं यानी एक ही उत्परिवर्तन (same mutation) बार-बार (again and again) हो सकता है。
• प्रेरित उत्परिवर्तन आमतौर पर प्लियोट्रॉपी (pleiotropy) दिखाते हैं, अक्सर निकट से जुड़े जीनों (c1osely linked genes) में उत्परिवर्तन के कारण।
उत्परिवर्तजन
उत्परिवर्तन को प्रेरित (induce) करने वाले एजेंट उत्परिवर्तजन कहते हैं। उत्परिवर्तजन विभिन्न प्रकार के विकिरण (different kinds of radiation) (भौतिक उत्परिवर्तजन - physical mutagens) या कुछ रसायन (certain chemicals) (रासायनिक उत्परिवर्तजन - chemical mutagens) हो सकते हैं। विभिन्न उत्परिवर्तजन (different mutagens) को निम्नानुसार (as follows) समूहीकृत (grouped) किया जा सकता है।
A. भौतिक उत्परिवर्तजन (Physical mutagens) (उनमें से सभी विभिन्न प्रकार के विकिरण हैं - all of them are various kinds of radiation)
1. आयनकारी विकिरण (Ionizing radiation)
a. कणिकीय विकिरण (Particulate radiation)। उदा. α - किरणें (α – rays - DI), β- किरणें (β- rays - SI), तेज़ न्यूट्रॉन* (fast neutrons* - DI), और थर्मल न्यूट्रॉन (thermal neutrons - DI)
b. नॉन कणिकीय विकिरण (Particulate radiation) (इलेक्ट्रोमैग्नेटिक रेडिएशन) (Non Particulate radiation - electromagnetic radiation), उदा., एक्स-रे* (X- rays* - SI), और γ- किरणें (γ- rays - SI)।
2. गैर आयनकारी विकिरण (Non Ionizing radiation)। उदा. यूवी विकिरण (UV radiation)।
B. रासायनिक उत्परिवर्तजन (Chemical mutagens)
1. एल्काइलेटिंग एजेंट (Alkylating agents), उदा., सल्फर मस्टर्ड, नाइट्रोजन मस्टर्ड, एपॉक्साइड्स, इमाइन्स, (उदा., एथिलीन इमाइन या ईआई)*, सल्फेट्स और सल्फोनेट्स, डायज़ोएल्केन्स, नाइट्रोसो यौगिक (sulphur mustards, nitrogen mustards, epoxides, imines, (e.g., ethylene imine or EI)*, sulphates and sulphonates, diazoalkanes, nitroso compounds), उदा., एन-मिथाइल- एन- नाइट्रो-एन-नाइट्रोसो-गुआनिडाइन या एमएनएनजी (e.g., N-methyl- N- nitro-N-nitroso-guanidine or MNNG)।
2. एक्रिडाइन रंजक (Acridine dyes), उदा., एक्रिफ्लेविन, प्रोफ्लेविन, एक्रिडाइन ऑरेंज, एक्रिडाइन पीला, एथिडियम ब्रोमाइड (acriflavine, proflavine, acridine orange, acridine yellow, ethidium bromide)।
3. बेस एनालॉग्स (Base analogues), उदा., 5- ब्रोमोरासिल, 5-क्लोरोरासिल (5- bromouracil, 5-chlorouracil)।
4. अन्य (others), उदा., नाइट्रस एसिड, हाइड्रॉक्सिल एमाइन, सोडियम एज़ाइड* (nitrous acid, hydroxyl amine, sodium azide*)।
(* दर्शाता है कि इन एजेंटों का आमतौर पर म्यूटेशन ब्रीडिंग में उपयोग किया जाता है। DI घने आयनकारी को दर्शाता है और SI छिटपुट रूप से आयनकारी विकिरणों को दर्शाता है - * denotes that these agents are commonly used in mutation breeding. DI denotes densely ionizing and SI denotes sparsely ionizing radiations.)
बीटा-किरणें (Beta-Rays)
बीटा किरणें (Beta rays) रेडियोधर्मी समस्थानिकों (radioactive isotopes) के क्षय (decay) द्वारा उत्पादित उच्च ऊर्जा वाले इलेक्ट्रॉन (high energy electrons) हैं, उदा., 3 H, 32 P, 35 S, आदि। उच्च ऊर्जा इलेक्ट्रॉनों को धनात्मक रूप से आवेशित अणुओं (positively charged molecules) द्वारा धीमा (slowed down) कर दिया जाता है और एक्स-रे (X-rays) की तुलना में उनमें बहुत कम मर्मज्ञ शक्ति (very little penetrating power) होती है। बीटा-किरणें अपने पथ (path) में परमाणुओं के इलेक्ट्रॉनों (electrons of the atoms) को ऊर्जा (energy) स्थानांतरित (transfer) करती हैं, जिससे ये इलेक्ट्रॉन (these electrons) अपनी कक्षा से (from their orbit) उड़ (fly away) जाते हैं और नाभिक (nucleus) को धनात्मक रूप से आवेशित (positively charged) छोड़ देते हैं; इसे आयनीकरण (ionisation) कहते हैं। जब किसी इलेक्ट्रॉन (electron) को स्थानांतरित (transferred) की गई ऊर्जा की मात्रा (amount of energy) आयनीकरण का कारण बनने के लिए पर्याप्त नहीं (not sufficient) होती है, तो इलेक्ट्रॉन को उच्च ऊर्जा (higher level of energy) का प्रतिनिधित्व (representing) करने वाली बाहरी कक्षा (outer orbit) में धकेल (pushed) दिया जाता है, इस प्रकार उत्तेजना (excitation) पैदा होती है। इलेक्ट्रॉन (Electrons) अपने पथ में परमाणुओं (atoms) द्वारा आसानी से विक्षेपित (easily deflected) हो जाते हैं, इसलिए वे ज़िग-ज़ैग लाइन (zig-zag line) में चलते हैं। ऊर्जा खर्च होने (spent) के बाद, इलेक्ट्रॉन एक परमाणु (atom) से जुड़ (attach) जाते हैं जिससे यह नकारात्मक रूप से आवेशित (negatively charged) हो जाता है। बीटा-किरणें एक्स-रे के समान विद्युत चुम्बकीय विकिरण (electromagnetic radiation) का उत्पादन (produce) करने के लिए परमाणुओं के नाभिक (nuclei of atoms) के साथ अंतःक्रिया (interact) कर सकती हैं। आयनीकरण के परिणामस्वरूप मुक्त (liberated) हुए इलेक्ट्रॉन भी आयनीकरण और उत्तेजना (ionisation and excitation) पैदा करते हैं, अर्थात (that is), वे बीटा-किरणों की तरह व्यवहार (behave) करते हैं।
अल्फा-किरणें (Alpha-Rays)
अल्फा-किरणों को बनाने वाले अल्फा कणों (alpha particles) में दो प्रोटॉन (two protons) और दो न्यूट्रॉन (two neutrons) होते हैं; इस प्रकार अल्फा-कणों (alpha-particles) पर दोहरा धनात्मक आवेश (double positive charge) होता है। भारी तत्वों (heavier elements) के रेडियोधर्मी समस्थानिकों के विखंडन (fission) द्वारा अल्फा-कण उत्पन्न होते हैं। चूंकि वे भारी कण (heavy particles) हैं, वे एक सीधी रेखा (straight line) में चलते हैं। अल्फा-कणों का इलेक्ट्रॉनों के प्रति प्रबल आकर्षण (strong attraction) होता है और उन्हें अपने पथ में परमाणुओं के नाभिक से दूर खींचते (pull them away) हैं। अल्फा-किरणें आयनीकरण और उत्तेजना दोनों पैदा करती हैं। ऊर्जा के बाद, प्रत्येक अल्फा-कण (each alpha-particle) दो इलेक्ट्रॉनों (two electrons) को पकड़ (captures) लेता है और हीलियम का एक परमाणु (atom of helium) पैदा करता है। जैसे-जैसे कण (particles) अपने स्रोत से दूर (away from their source) जाते हैं, वे धीमे (slow down) हो जाते हैं और घने आयनीकरण (dense ionisation) का उत्पादन करते हैं। अल्फा कण न्यूट्रॉन (neutrons) और यहां तक कि बीटा-किरणों की तुलना में बहुत कम मर्मज्ञ (much less penetrating) होते हैं।
फास्ट और थर्मल न्यूट्रॉन (Fast and Thermal Neutrons)
भारी तत्वों के रेडियोधर्मी क्षय (radioactive decay) के परिणामस्वरूप साइक्लोट्रॉन या परमाणु रिएक्टरों (cyclotrons or atomic reactors) में तेज़ न्यूट्रॉन (Fast Neutrons) उत्पन्न होते हैं। थर्मल या धीमे न्यूट्रॉन (thermal or slow neutrons) उत्पन्न (generate) करने के लिए ग्रेफाइट या भारी पानी (graphite or heavy water) से तेज न्यूट्रॉन का वेग (velocity) कम (reduced) हो जाता है। न्यूट्रॉन अपरिवर्तित कण (uncharged particles) हैं, और जैविक ऊतकों (biological tissues) में अत्यधिक मर्मज्ञ (highly penetrating) हैं। वे परमाणुओं के नाभिक द्वारा दोहराए (repel1ed) नहीं जाते हैं, और एक सीधी रेखा में चलते हैं। वे सीधे (directly) आयनीकरण का कारण नहीं (do not cause) बनते हैं। आयनीकरण (1) लोचदार स्केटरिंग (elastic scatering) द्वारा निर्मित होता है, जिसमें न्यूट्रॉन द्वारा परमाणुओं के नाभिक (nuclei, of atoms) को दूर कर दिया (kicked away) जाता है; ये नाभिक (nuclei) तब आयनीकरण का कारण बनते हैं, और (2) गामा-किरणों का उत्पादन (production of gamma-rays) क्योंकि थर्मल न्यूट्रॉन (thermal neutrons) परमाणु नाभिक (atomic nuclei) द्वारा पकड़े (captured) जाते हैं, जो तब अस्थिर (unstable) हो जाते हैं और गामा-किरणें (gamma-rays) छोड़ देते हैं। तेज और थर्मल न्यूट्रॉन सघन आयनकारी विकिरण (densely ionising radiations) हैं।
एक्स-रे और गामा किरणें (X-rays and Gamma Rays)
एक्स-रे और गामा-किरणें (X-rays and gamma-rays) 10 -11 से 10 -7 सेमी की तरंग दैर्ध्य (wavelength) वाले गैर-विशिष्ट विद्युत चुम्बकीय विकिरण (nonparticulate electromagnetic radiation) हैं। ये उच्च ऊर्जा विकिरण (high energy radiation) हैं और इनमें फोटॉन (photons) होते हैं, यानी (i.e.), ऊर्जा के छोटे पैकेट (small packets of energy)। एक्स-रे और गामा-किरणों के भौतिक गुण (physical properties) और जैविक प्रभाव (biological effects) समान (similar) हैं, लेकिन वे अपनी उत्पत्ति के स्रोत (source of their origin) में भिन्न (differ) हैं। एक्स-रे एक्स-रे ट्यूब (X-ray tubes) द्वारा उत्पादित होते हैं, जबकि गामा-किरणें कुछ तत्वों (certain elements) के रेडियोधर्मी क्षय द्वारा निर्मित होती हैं, उदा., रेडियम, 14 सी, 60 सह (radium, 14 C, 60 Co), आदि। 60 Co जैविक अध्ययन (biological studies) के लिए उपयोग (used) की जाने वाली गामा-किरणों का सामान्य स्रोत (common Source) है। एक्स-रे को अक्सर (often) उनके तरंग दैर्ध्य के आधार पर (depending upon) हार्ड (hard - 0.1-0.001A ˚) या सॉफ्ट (soft - 10-1A ˚) के रूप में संदर्भित (referred) किया जाता है। एक्स-रे और गामा-किरणें अत्यधिक मर्मज्ञ और विरल रूप से आयनकारी (sparsely ionising) हैं। विद्युत चुम्बकीय विकिरण (electromagnetic radiations) निम्नलिखित प्रभाव (following effects) पैदा करते हैं।
फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव (Photoelectric Effects)
कम ऊर्जा वाले फोटॉन (Low energy photons) अपनी सभी ऊर्जा (all their energy) को अलग-अलग इलेक्ट्रॉनों (individual electrons) को स्थानांतरित करते हैं, जिन्हें आयनीकरण पैदा करने वाली उनकी कक्षा से उच्च ऊर्जा इलेक्ट्रॉनों (high energy electrons - e-) के रूप में बाहर निकाल (kicked off) दिया जाता है। ये उच्च ऊर्जा ई-माध्यमिक आयनीकरण (high energy e- produce secondary ionisations) उत्पन्न करते हैं, जो प्राथमिक लोगों (primary ones) की तुलना में अधिक महत्व (greater significance) रखते हैं。
कॉम्पटन स्कैटरिंग (Compton Scattering)
एक उच्च ऊर्जा फोटॉन (high energy photon) आयनीकरण पैदा करने वाली अपनी कक्षा (from its orbit) से एक परमाणु के ई- को दूर (kicking away an e- of an atom) करने में अपनी ऊर्जा का एक हिस्सा (a part of its energy) स्थानांतरित (transfers) करता है। ऐसे फोटॉन की तरंग दैर्ध्य (wavelength of such a photon) तेजी से (increasingly) लंबी हो जाती है क्योंकि यह बार-बार आयनीकरण (repeated ionisations) में ऊर्जा खो (loses energy) देता है。
जोड़ी उत्पादन (Pair Production)
एक परमाणु के नाभिक (nucleus of an atom) के करीब से गुजरने (passing close) वाले एक उच्च ऊर्जा फोटॉन को पूरी तरह से (completely) अवशोषित (absorbed) किया जा सकता है, जो एक उच्च ऊर्जा e- और एक उच्च ऊर्जा पॉज़िट्रॉन (high energy e- and a high energy positron - e+) की इजेक्शन (ejection) के साथ होता है; उच्च ऊर्जा ई- और ई+ (high energy e- and e+) आयनीकरण और उत्तेजना उत्पन्न करते हैं।
पराबैंगनी विकिरण (Ultraviolet Radiation)
पराबैंगनी (यूवी) (Ultraviolet - UV) किरणों (rays) की तरंग दैर्ध्य 100 से 3,900A ˚ (10-390 एनएम - nm) होती है। यूवी (UV) सौर विकिरण (solar radiation) में मौजूद है और पारा वाष्प लैंप या ट्यूब (mercury vapour lamps or tubes) द्वारा उत्पादित होता है। यूवी (UV) एक कम ऊर्जा विकिरण (low energy radiation) है; यह आयनीकरण का कारण नहीं बनता है और इसमें एक बहुत ही सीमित मर्मज्ञ क्षमता (very limited penetrating capacity) होती है (आमतौर पर एक या दो सेल परतों तक सीमित - usual1y limited to one or two cel1layers)। यूवी किरणें (UV rays) आमतौर पर DNA के एक ही स्ट्रैंड (same strand of DNA) में मौजूद थाइमिन, यूरैसिल और, कभी-कभी, साइटोसिन के डिमर्स (dimers of thymine, uracil and, sometimes, cytosine) पैदा करती हैं। यह पानी के एक अणु (molecule of water) को यूरैसिल (uracil) के 5, 6 दोहरे बंधन (5, 6 double bond) में जोड़ने का भी उत्पादन (produces addition) करता है और
साइटोसिन (cytosine), जो साइटोसिन के डिएमिनेशन (deamination of cytosine) को बढ़ावा (promotes) देता है। यूवी की उत्परिवर्तजन क्रिया (mutagenic action of UV) सबसे अधिक संभावना (most likely) डिमर गठन और डिएमिनेशन (dimer formation and deamination) के कारण है। यूवी (UV) की सबसे प्रभावी तरंग दैर्ध्य (most effective wavelength) 2,540A ˚ है क्योंकि DNA बेस (DNA bases) इस तरंग दैर्ध्य (this wavelength) पर अधिकतम अवशोषण (maximum absorption) दिखाते हैं।
यूवी (UV) का उपयोग आमतौर पर (commonly used) सूक्ष्मजीवों (microorganisams) में किया जाता है क्योंकि उस प्रणाली (that system) में पैठ कोई समस्या (penetration presents no problem) नहीं है। लेकिन उच्च जीवों (higher organisams) में, यूवी की खराब पैठ (poor penetration of UV) ने इसके उपयोग (use) को पराग कणों (pollen grains - पौधों में - in plants) और छोटे अंडों (small eggs - उदा., ड्रोसोफिला में - e.g., in Drosophila) के विकिरण (irradiation) तक सीमित (limited) कर दिया है। पौधों में (In plants), पराग कणों (pollen grains) को विकिरणित (irradiated) किया जा सकता है और परागण (pollination) के लिए उपयोग किया जा सकता है। लेकिन मक्का और इसी तरह की फसलों (maize and similar crops) को छोड़कर, फसल प्रजातियों (crop species) के अधिकांश में बड़ी मात्रा में (large quqntities) पराग कणों को इकट्ठा (collecting) करने में कठिनाई (difficulty), और पराग जीवनक्षमता (pollen viability) की सीमित अवधि (limited duration) ने फसल सुधार में यूवी के उपयोग (use of UV) को रोक (prevented) दिया है।
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