Mutaatiot geeneissä

Jos edellä mainittu, kävi ilmi, että geenit tehdä, se pitäisi myös olla selvää, että muutos geenin rakenteen, nukleotidisekvenssit voivat johtaa muutoksiin proteiinin Tämän geenin koodaama. Geenin rakennemuutoksia kutsutaan mutaatioiksi. Nämä muutokset geenin rakenteen voi johtua useista syistä, jotka vaihtelevat satunnaisesti virheitä DNA kaksinkertaistuminen ja päättyy kanteen ionisoivan säteilyn tai geenin tiettyjä kemikaaleja, joita kutsutaan perimän muutoksia. Ensimmäinen muutosmuoto johtaa ns. Spontaaneihin mutaatioihin ja toinen - indusoiduihin mutaatioihin. Mutaatiot geeneissä voi esiintyä sukusolujen, ja sitten ne siirretään seuraavan sukupolven ja jotkut niistä johtaa kehitystä geneettinen sairaus. Mutaatioita geeneissä esiintyy myös somaattisissa soluissa. Tällöin ne periytyvät vain tietyssä solukloonissa, joka on peräisin mutanttisolusta. On tunnettua, että somaattisten solujen -geenin -mutaatiot voivat joissakin tapauksissa aiheuttaa syöpää.

tyyppisiä geenimutaatioita

Yksi yleisimpiä mutaatio on substituutio yksi emäspari. Tällainen substituutio ei ehkä ole mitään vaikutusta polypeptidiketjun rakenteen koodaavan geenin, degeneraatiosta johtuen geneettisen koodin. Kolmannen typpipitoisen emäksen korvaaminen tripletteellä ei ole koskaan lainkaan seurauksia. Tällaisia ​​mutaatioita kutsutaan hiljaisina substituutioina. Samaan aikaan, yhden nukleotidin substituutio voi aiheuttaa korvaamalla yksi aminohappo toiseksi muutosten vuoksi geneettisen koodin mutatoidun tripletti.

Emäksen yhden nukleotidin substituutio tripletissä voi muuttaa sen lopetuskodoniksi. Koska nämä lopetuskodonia mRNA translaation polypeptidiketjun, syntetisoitu polypeptidiketju lyhentää verrattuna normaalissa ketjussa. Mutaatiot, jotka aiheuttavat stopkodonin muodostumista, kutsutaan hölynpölymutaatioksi. Seurauksena

nonsense-mutaation, jossa substituutio tapahtuu A-T-C-T-DNA-molekyyli, polypeptidiketju synteesi lopetetaan lopetuskodonin.

yhden nukleotidin substituutio normaalin lopetuskodonin sijaitsee, päinvastoin, se saattaa tehdä mielekästä, ja sitten mutatoitunut mRNA: n, ja sen jälkeen mutatoitua polypeptidiä, ovat normaalia pidempi.

Seuraava molekyylimutaatiotyyppi on nukleotidien deleetioita( insertioita) tai insertioita( insertioita).Kun se on poistettu tai liitettyjä nukleotideja kolminkertainen, niin jos tämä tripletti on koodattu polypeptidi tai häviää tiettyjä aminohappoja, tai on uusi aminohappo. Kuitenkin, jos tulos deleetion tai insertion lisätään tai poistetaan useita nukleotideja ei ole kolmella jaollinen, vaihdetaan sitten tai kadonnut merkitys kaikille muille jälkeen insertio tai deleetio kodonia mRNA-molekyylin. Tällaisia ​​mutaatioita kutsutaan lukukehyksen shift-mutaatioiksi. Usein ne johtavat lopetuskodonin muodostumiseen mRNA: n nukleotidisekvenssin lisäämisen tai deleetion jälkeen.

Geenikonversion - on suora siirto fragmentin yhden alleelin eri alleelin tai geenifragmentti pseudogeenin. Koska pseudogeenissä on monia mutaatioita, tämä siirto häiritsee normaalin geenin rakennetta ja sitä voidaan pitää mutaationa. Muuntamiseksi geenin välillä geenin ja pseudogeenin tarpeen niiden pariutumisen ja sen jälkeen epätyypillinen crossover jossa epäjatkuvuudet esiintyy DNA-säikeet.

äskettäin löydetty uusi ja täysin odottamaton tyyppi mutaatio, joka ilmenee lisäämistä toistojen määrä( yleensä trinukleotidi), mutta on kuvattu tapauksissa lisätä toistojen määrästä, joka koostuu 5 ja jopa 12 nukleotidia eksoneissa geenien ja intronit tai transloimattomat alueetgeenejä.Näitä mutaatioita kutsutaan dynaamisiksi tai epävakaiksi. Useimmat toistuvan vyöhykkeen laajenemiseen liittyvät mutaatiot aiheuttavat perinnöllisiä neurologisia sairauksia. Tämä Huntingtonin tauti, selkärangan ja silmämunan lihasatrofia, spinoserebellaarinen ataksia, lihasdystrofia, Friedreichin ataksia.

Toistotilan vyöhykkeen laajentamista ei ole täysin ymmärretty. Terveiden yksilöiden populaatiossa on tavallisesti olemassa tietty vaihtelu eri geenien löytämien nukleotidien toistojen lukumäärän suhteen. Nukleotidin toistojen määrä periytyy sekä sukupolvissa että somaattisten solujen jakautumisen aikana. Kuitenkin, kun toistojen määrä, on erilainen eri geenien, ylittää tietyn kriittisen kynnyksen, joka on myös erilainen eri geenit, ne on taipumus tulla epävakaa ja voi lisätä koko tai aikana Meioosin tai ensimmäisen katkaisun osastojen hedelmöittynyt munasolu.

Vaikutukset

fenotyyppinen vaikutukset geenin mutaatioiden mutaatioita voidaan ilmaista joko lakkaa toimimasta, tai hankkia uusia toimintoja.

Useimmat autosomaaliset resessiiviset sairaudet johtuvat vastaavan mutanttigeenin toiminnan menetyksestä.Tämä ilmenee jyrkästi entsyymien aktiivisuuden vähenemisenä( useimmiten), mikä voi johtua joko niiden synteesin vähenemisestä tai niiden stabiilisuudesta. Tapauksessa, jossa vastaavan proteiinin funktio puuttuu kokonaan, tämän vaikutuksen omaavan geenin mutaatiota kutsutaan nolla-alleeliksi. Sama mutaatio eri yksilöissä voi ilmentyä eri tavoin riippumatta siitä, missä määrin sen vaikutukset arvioidaan: molekyyli-, biokemiallinen tai fenotyyppinen. Syistä nämä erot voivat olla voimassa ilmentymiseen muiden geenin mutaatioiden ja eksogeenisen syistä, jos ne ymmärretään laajasti tarpeeksi.

Funktionaalisen toiminnan häviämisen joukosta on tavallista erottaa dominanttisesti negatiiviset mutaatiot. Näihin kuuluu mutaatioita, jotka eivät ainoastaan ​​johda oman tuotteensa toiminnan vähenemiseen tai häviämiseen vaan myös häiritsevät vastaavan normaalin alleelin toimintaa. Hallitsevien negatiivisten mutaatioiden yleisimpiä ilmentymiä esiintyy proteiineissa, jotka koostuvat kahdesta tai useammasta polypeptidiketjusta, kuten esimerkiksi kollageeneista.

Oli luonnollista odottaa, että DNA-replikaation aikana, joka esiintyy jokaisen solualueen aikana, pitäisi olla melko paljon molekyylimutaatiota. Tämä ei kuitenkaan tosiasiassa ole läsnä, koska soluissa on DNA-vaurion korjaus. Tähän prosessiin liittyy useita kymmeniä entsyymejä.Ne havaitsevat emäksen muutos, se poistetaan leikkaamalla DNA-juosteen ja korvataan oikea emäs käyttäen ehjiä komplementaarisen DNA-juosteen. Tunnustamista

korjaus entsyymejä modifioitu emäs DNA-ketjun johtuu siitä, että häiritsi oikea pariksi modifioidut nukleotidit komplementaarisen emäksen toisen DNA-juosteen. Myös korjausmekanismeja ja muita DNA-vahinkoja on olemassa. Uskotaan, että yli 99% kaikista uusista molekyylimutaatioista korjataan normissa. Jos, kuitenkin, mutaatiot esiintyvät geeneissä, jotka ohjaavat synteesiä korjaus entsyymien, taajuus spontaani ja indusoi mutaatioita kasvaa dramaattisesti, ja tämä lisää riskiä eri syöpiä.

Geenin, nukleotidisekvenssin, rakenne voi muuttaa geenin koodaaman proteiinin muutoksia. Geenin rakennemuutoksia kutsutaan mutaatioiksi. Mutaatiot voivat esiintyä eri syistä, jotka vaihtelevat satunnaisesti virheitä DNA kaksinkertaistuminen ja päättyy kanteen ionisoivan säteilyn tai geenin tiettyjä kemikaaleja, joita kutsutaan perimän muutoksia.

Mutaatiot voidaan luokitella muutoksen luonne nukleotidien sekvenssin deleetioita, insertioita, substituutioita, jne. Tai luonne muuttuu proteiinibiosynteesissä:. . missense, nonsense-mutaatioita shift lukukehyksessä jne. On myös

mutaatioita vakaa ja dynaaminen.

Mutaatioiden fenotyyppinen vaikutus voidaan ilmaista joko funktion menettämisessä tai uuden funktion hankinnassa.

Useimmat uusista mutaatioista korjataan DNA-korjausentsyymeillä.Monogeeniset

tauti somaattisissa soluissa ihmisen elinten ja kudosten, kukin geeni edustaa kaksi kopiota( kopio kunkin alleelin kutsutaan).Geenien kokonaismäärä on noin 30 000( geenien tarkka lukumäärä ihmisen genomissa on vielä tuntematon).

-fenotyyppi

Elimistön tasolla mutanttigeenit muuttavat yksilön fenotyyppiä.

Alle fenotyyppi ymmärtää kaikkeen ihmiskunnan ulkoisten ominaisuuksien, ja kun puhumme ulkoisten ominaisuuksien, että samaan aikaan, meillä on mielessä eivät ainoastaan ​​ulkoisia merkkejä, kuten kasvun tai silmien väri, mutta myös suuri määrä fysiologisia ja biokemiallisia ominaisuuksia, jotka voivat muuttua seurauksenageenien toiminta.

Fenotyyppiset merkit, joita lääketieteellinen genetiikka käsittelee, ovat perinnöllisiä sairauksia ja perinnöllisten sairauksien oireita. On selvää, että välillä oireita geneettinen sairaus, kuten vaikkapa puuttuessa pinna, kouristukset, kehitysvammaisuus, kystat munuaisissa, ja muutos proteiinin seurauksena mutaatioita tiettyjä geenejä, valtava etäisyys.

mutantti proteiini, joka on tuote mutanttigeenin, on jotenkin vuorovaikutuksessa satoja tai jopa tuhansia muita koodaamien proteiinien muita geenejä, jotka lopulta muuttui noin normaali tai patologinen merkki ilmestyi. Lisäksi minkä tahansa fenotyyppisen piirteen muodostukseen osallistuvien geenien tuotteet voivat olla vuorovaikutuksessa ympäristötekijöiden kanssa ja niitä voidaan muuttaa niiden vaikutuksen alaisena. Fenotyyppi, toisin kuin genotyyppi, voi muuttua koko elämän ajan, genotyyppi pysyy vakiona. Tärkein todiste tästä on oma ontogeneesi. Elämässä ulospäin muutetaan, vanhenee ja genotyyppi ei ole. Eri genotyypit voivat olla saman fenotyypin taakse, ja päinvastoin, fenotyypit voivat olla erilaisia ​​saman genotyypin suhteen. Jälkimmäistä toteamusta tukee monotsygoottisten kaksosten tutkimuksen tulokset. Heidän genotyypit ovat identtisiä ja fenotyyppisesti ne voivat vaihdella ruumiinpainossa, korkeudessa, käyttäytymisessä ja muissa ominaisuuksissa. Kuitenkin, kun kyse on monogeeniset perinnöllisiä sairauksia, näemme, että yleensä toiminnan mutantti geeni ei piilossa hänen lukuisat vuorovaikutuksia patologinen tuote tuotteilla muiden geenien tai ympäristötekijöihin.