Mutācijas gēnos
Ja iepriekšminētais, noskaidrojās, ka gēni darīt, tā arī būtu skaidrs, ka izmaiņas struktūrā gēna nukleotīdu sekvences var izraisīt izmaiņas kodèts ar šo gēnu. Izmaiņas gēnu struktūrā sauc par mutācijām.Šīs izmaiņas struktūrā gēns var rasties dažādu iemeslu dēļ, sākot no izlases kļūdas DNS dubultošanās un beidzot ar jonizējošo starojumu vai gēnu konkrētas ķīmiskas vielas, ko sauc par mutagēnu. Pirmais izmaiņu veids noved pie tā sauktām spontānām mutācijām, bet otra - uz izraisītām mutācijām. Mutācijas gēnu var rasties cilmes šūnu, un pēc tam tie tiks nodoti nākamajai paaudzei, un daži no tiem radīs attīstību ģenētiska slimība. Mutācijas ģēnos notiek arī somatisko šūnu vidū.Šajā gadījumā tie tiks mantoti tikai konkrētā šūnu klonā, kas radies no mutantu šūnas. Ir zināms, ka somatisko šūnu gēnu mutācijas dažos gadījumos var izraisīt vēzi.
veidu gēnu mutācijas
Viens no visbiežāk veidu mutācijas ir aizstāšana vienas bāzes pāri.Šāda maksājumu aizstāšana var nav nekādas ietekmes uz polipeptīds ķēdes struktūru kodētu gēnu, deģenerācijas dēļ ģenētiskā koda. Trešās slāpekļa bāzes aizstāšana tripletā gandrīz nekad neietekmēs.Šādas mutācijas sauc par klusajiem aizvietojumiem. Tajā pašā laikā, atsevišķu nukleotīdu aizvietošana var izraisīt aizvietošanu vienas aminoskābes, kas ir cits sakarā ar izmaiņām ģenētiskā koda mutācijas triplet.
Viena nukleotīdu bāzes aizstāšana tripletē var pārvērst par stop kodonu. Tā kā šie stop kodonu mRNS tulkojums polipeptīda ķēdi, bet sintezētais polipeptìda virkne ir saīsināts, salīdzinot ar normālā ķēdē.Mutācijas, kas izraisa apstāšanās kodona veidošanos, saucas par absurdas mutācijām. Kā rezultāts
nonsense mutāciju, kurā aizvietošana notiek pie A-T-C T DNS molekulas, polipeptīds, ķēde sintēze tiek lauzts pie beigu kodons.
viena nukleotīda aizvietošana normālā stop kodona atrodas, tieši pretēji, tas var padarīt to nozīmīgu, un tad mutācijas mRNS, un tad mutācijas polipeptīds ir garākas nekā parasti.
Nākamā molekulāro mutāciju klase ir nukleotīdu deletions( insertions) or insertions( insertions).Kad tas tiek izdzēsts vai ievietots nukleotīdus triple, tad, ja šis triplet ir kodēta polipeptīda vai izzūd noteiktām aminoskābēm, vai ir jauns aminoskābe. Tomēr, ja rezultāts dzēšanu vai ievietošanas tiek ievietota vai izņemta skaits nukleotīdiem nedalās trīs, tad mainījusi vai zaudējusi jēgu visiem pārējiem pēc ievietošanas vai dzēšanu kodonu no mRNS molekulā.Šādas mutācijas sauc par lasīšanas rāmīša maiņas mutācijām. Bieži vien tie noved pie pēkšņa kodona veidošanās pēc mRNS nukleotīdu secības ievietošanas vai dzēšanas.
Gene conversion - ir tieša nodošana fragmenta vienas alēles uz citu alēles vai gēna fragments pseudogene. Tā ir daudz pseudogenes mutācijas, šāda nodošana tiek sodīta normālu gēnu struktūru, un to var uzskatīt par mutācijas. Par pārveidošanas gēnu starp gēnu un pseudogene nepieciešamo viņu pārī, un pēc tam netipisku krosoveru, kurā pārtraukumus notikt DNS struktūras.
nesen atklāja jaunu un pilnīgi negaidītu mutāciju veidu, kas izpauž in atkārtojumu skaits( parasti trinucleotide) pieaugumu, bet ir aprakstīti kā gadījumos palielināt atkārtojumu skaitu, kas sastāv no 5 un pat 12 nukleotīdu atrodas exons par gēnu un introns vai neiztulkotas reģionugēni.Šīs mutācijas sauc par dinamiskajām vai nestabilām. Lielākā daļa slimību, ko izraisa mutācijas, kas saistītas ar atkārtošanās zonas paplašināšanos, ir iedzimtas neiroloģiskās slimības.Šī Hantingtona horeja, muguras un acs ābola muskuļu atrofijas, spinocerebellar ataksija, myotonic distrofija, Frīdreiha ataksija.
Mehānisms atkārtošanās zonas paplašināšanai nav pilnībā izprotams. Veseliem indivīdiem populācijā parasti ir noteikta atšķirība dažādu gēnu nukleotīdu atkārtojumu skaitā.Nukleotīdu atkārtojumu skaits tiek mantots gan paaudzēs, gan somatisko šūnu sadalīšanā.Tomēr pēc vairākiem atkārtojumu, ir atšķirīgs dažādiem gēnu, pārsniedz noteiktu kritisko slieksni, kas ir arī atšķirīgs dažādiem gēnu, viņi mēdz kļūt nestabila, un var palielināties vai meiosis, vai pirmo šķelšanās nodaļas apaugļotas olšūnas laikā.
Ietekme
Fenotipisko ietekme gēnu mutācijas mutācijām var izteikt vai nu funkcijas zudumu, vai arī, lai iegūtu jaunas funkcijas.
Lielākā daļa autosomālo recesīvo slimību rodas no attiecīgā mutanta gēna funkcijas zuduma. Tas izpaužas ar strauju aktivitātes fermentu( galvenokārt), kas var būt saistīts vai nu ar kādu samazinājumu to sintēzes vai to stabilitāti. Gadījumā, ja attiecīgā proteīna funkcija pilnīgi nav, gēnu mutāciju ar šo efektu sauc par nulles alēlu. Tas pats mutācija dažādām personām var izpausties dažādi, neatkarīgi no tā, kādā līmenī novērtētu tā ietekmi: molekulārā, bioķīmisko vai fenotipiskie. Par šo atšķirību iemesli var būt kā ietekme uz izteiksmes citu gēnu mutācijas un eksogēnu iemeslu dēļ, ja tie saprot pietiekami plaši.
Starp mutācijām ar funkciju zudumu, ir parasti izdalīt dominējoši negatīvas mutācijas. Tie ietver tādus mutācijas, kas ir ne tikai radīt samazināšanu vai funkciju produkta savu zaudējumu, bet arī traucē funkciju atbilstošu parastā alēles. Visbiežāk izpausmes dominējošā negatīvu mutācijas atrastas olbaltumvielas, kas sastāv no divām vai vairākām polipeptīdu ķēdēm, piemēram, collagens.
Tas bija dabiski sagaidīt, ka tad, kad DNS replikācijas notiek katru šūnu dalīšanās laikā vajadzētu notikt diezgan daudz molekulāro mutācijām. Tomēr tas faktiski nav, jo šūnās ir DNS bojājumu labojums. Ir zināmi vairāki desmiti enzīmu, kas iesaistīti šajā procesā.Tie atklāt bāzu izmaiņas, tā tiek noņemta, samazinot DNS praimera pavedienu un aizstāta ar pareizo bāzi izmantojot nebojātā komplementāro DNS pavediena. Atzīšana
remonta fermenti modificēts bāzi DNS ķēdē ir saistīts ar to, ka izjauca pareizais pārī modificētas nukleotīdiem ar papildu pamatnes otrā DNS praimera pavedienu. Pastāv arī remonta mehānismi un citi DNS bojājumu veidi. Tiek uzskatīts, ka vairāk nekā 99% no visām jaunizveidotajām molekulāro mutāciju normām tiek labotas. Tomēr, ja mutācijas notiek gēnu, kas kontrolē sintēzi remonta fermentus, biežumu spontānas un izraisīto mutāciju dramatiski pieaug, un tas palielina risku dažādiem audzējiem.
struktūru gēna nukleotīdu sekvences mainīšana var novest pie izmaiņām kodèts ar šo gēnu. Izmaiņas gēnu struktūrā sauc par mutācijām. Mutācijas var rasties dažādu iemeslu dēļ, sākot no izlases kļūdas DNS dubultošanās un beidzot ar jonizējošo starojumu vai gēnu konkrētas ķīmiskas vielas, ko sauc par mutagēnu.
Mutācijas var klasificēt atkarībā no izmaiņu nukleotīdi secības svītrojumiem, iespraudumi, aizstāšana, uc veida vai no izmaiņām proteīna biosintēzē dabā:. . missense, muļķības mutācijas nobīdes lasīt kadru uc Ir arī
mutācijas stabilas un dinamiskas.
fenotipiskā efekts mutācijām var izteikt vai nu funkcijas zudumu, vai arī, lai iegūtu jaunas funkcijas.
Lielāko daļu jaunizveidoto mutāciju koriģē ar DNS recēšanas fermentu palīdzību. Monogenic
slimība somatiskajām šūnām cilvēka orgānu un audu, katrs gēns ir pārstāvēta ar divām kopijām( kopija no katras alēles sauc).Kopējais gēnu skaits ir aptuveni 30 000( precīzs gēnu skaits cilvēka genomā vēl nav zināms).
fenotips
Organisma līmenī mutācijas gēni maina indivīda fenotipu.
Saskaņā fenotipu saprast summa visām cilvēka ārējo īpašībām, un, kad mēs runājam par ārējiem parametriem, kas tajā pašā laikā mums ir prātā ne tikai darīt ārējās pazīmes, piemēram, augšanu un acu krāsu, bet arī dažādu fizioloģisko un bioķīmisko īpašību, kas var mainīties, kā rezultātāgēnu darbība.
fenotipiskās īpašības, ar kurām strādāja medicīnas ģenētiku, ir iedzimto slimību un iedzimto slimību simptomi. Ir skaidrs, ka starp simptomus ģenētiska slimība, piemēram, teiksim, nepastāvot Pinna, krampji, garīga atpalicība, cistas nierēs, un izmaiņas olbaltumvielu rezultātā mutāciju jebkurā īpaši gēnu lielu attālumu.
mutanta olbaltumvielas, kas ir produkts mutanta gēna, ir kaut kas mijiedarbojas ar simtiem vai pat tūkstošiem citu proteīnu, kas kodētas ar citu gēnu, kas beidzot mainīt kādu normālu vai patoloģisko zīme parādījās. Turklāt, gēnu produktu iesaistīti attīstībā jebkura fenotipa pazīmes var mijiedarboties ar vides faktoriem un modificēti ietekmē tiem. Fenotips ir atšķirībā no genotipu var mainīties dzīves genotipa laikā, tomēr paliek nemainīga. Visspilgtākie pierādījumi tam ir mūsu pašu ontogēnija. Dzīves laikā ārēji mēs maināmies, kļūstam veci un genotips nav. Par to pašu fenotipu, var būt dažādi genotipi, un, no otras puses, tajā pašā genotips fenotips var atšķirties. Pēdējais apgalvojums ir balstīts uz monozigotisko dvīņu pētījuma rezultātiem. Viņu identiskas genotipi un fenotipi tie var atšķirties ķermeņa svara, izaugsmi, uzvedību un citiem parametriem. Tomēr, ja mums ir darīšana ar monogenic iedzimtu slimību, mēs redzam, ka parasti rīcība mutanta gēna nav slēpjas viņa daudzajiem Mijiedarbība patoloģisko produkts ar produktiem citu gēnu vai vides faktoriem.