Mutace v genech

-li výše uvedené, se ukázalo, že geny udělat, by mělo být rovněž zřejmé, že změna ve struktuře genu, nukleotidové sekvence mohou vést ke změnám v proteinu kódovaného tímto genem. Změny ve struktuře genu se nazývají mutace. Tyto změny ve struktuře genu může nastat z různých důvodů, od náhodných chyb v DNA zdvojnásobení a končící na působení ionizujícího záření nebo genově specifických chemických látek, tzv mutageny. První typ změny vede k tzv. Spontánním mutacím a druhý k indukovaným mutacím. Mutace v genech může dojít v zárodečných buňkách, a pak bude převedena na další generace, a některé z nich povede k vývoji genetické nemoci. Mutace v genech se vyskytují také v somatických buňkách. V tomto případě budou zděděny pouze v konkrétním buněčném klonu, který pochází z mutantní buňky. Je známo, že mutace genu somatických buněk mohou v některých případech způsobit rakovinu.

typy genových mutací

Jeden z nejběžnějších typů mutace je substituce jednoho páru bází.Takové substituce nemusí mít žádný vliv na strukturu polypeptidového řetězce genu pro, v důsledku degenerace genetického kódu. Nahrazení třetí dusíkové báze v tripletu nebude mít téměř žádné důsledky. Takové mutace se nazývají tiché substituce. Současně je jediná substituce nukleotidů mohou vést k substituci jedné aminokyseliny za jinou v důsledku změn v genetickém kódu mutovaného tripletu.

Jedna nukleotidová substituce báze v tripletu ji může změnit na stop kodon. Protože tyto stop kodony translace mRNA polypeptidového řetězce, syntetizovaný polypeptidový řetězec je zkrácen ve srovnání s normálním řetězci. Mutace, které způsobují tvorbu stop kodonu, se nazývají nesmyslné mutace. Jako výsledek

nonsense mutace, v němž substituce vyskytuje na A-T, C-T v molekule DNA, syntéza polypeptidový řetězec je zakončen na stop kodonu.

jednoho nukleotidu substituce v normálním stop kodonu se nachází, naopak, může dělat to smysluplné, a pak se mutovaná mRNA, a pak se mutovaný polypeptid jsou delší, než je obvyklé.Další třída molekulární mutace

- delece( ztráta) nebo inzerce( vložení) nukleotidů.Když je odstraněn nebo vložen nukleotidy trojitý, pak pokud tento triplet je zakódován v polypeptidu nebo zmizí některé aminokyseliny, nebo je k dispozici nová aminokyselina. Nicméně, v případě, že výsledkem delece nebo inzerce je vložena nebo odstraněna počet nukleotidů není násobkem tří, pak ke změně nebo ztrátě což znamená, pro všechny ostatní po inzercí nebo delecí kodóny molekuly mRNA.Takové mutace se nazývají posunutí mutace čtecího rámce.Často vedou k vytvoření stop kodonu po vložení nebo deleci nukleotidové sekvence mRNA.

Gene konverze - je přímý přenos fragmentu jedné alely na jinou alelou nebo genového fragmentu v pseudogenu. Vzhledem k tomu, existuje mnoho pseudogeny mutace, takový převod je potrestáno normální struktury genu a lze ji považovat za mutace. Pro přepočet genu mezi genem a pseudogen nezbytné jejich párování a následné atypického přechodu, při které se vyskytují v nespojitosti řetězců DNA.

nedávno objevil nový a zcela neočekávaný typ mutace, které se projevuje zvýšení počtu opakování( obvykle trinukleotidových), ale jsou popsány jako případy zvýšení počtu opakování, skládající se z 5 a dokonce i 12 nukleotidů lokalizovaných v exonech genů a intronů nebo netranslatované oblastigeny. Tyto mutace se nazývají dynamické nebo nestabilní.Většina nemocí způsobených mutacemi spojenými s expanzí zóny opakování jsou dědičná neurologická onemocnění.Letošní Huntingtonovy choroby, spinální a bulbární svalová atrofie, spinocerebelární ataxie, myotonická dystrofie, friedreichova ataxie.

Mechanismus rozšíření zóny opakování není plně pochopen. V populaci zdravých jedinců existuje obvykle určitá variabilita počtu opakování nukleotidů nalezených v různých genech. Počet nukleotidových opakování je dědičný jak v generacích, tak během rozdělení somatických buněk. Nicméně, po počtu opakování, je různý pro různé geny, překročí určitou kritickou hranicí, která je také pro různé geny, mají tendenci být nestabilní a může zvýšit velikost nebo během meiózy, nebo první rozdělení štěpení oplodněného vajíčka.

Účinky

Fenotypické účinky genových mutací mutací může být vyjádřen buď ke ztrátě funkce, nebo získání nové funkce. Většina

autosomálně recesivní onemocnění je důsledkem ztráty funkce příslušného mutantního genu. To se projevuje prudkým poklesem aktivity enzymů( většinou), což může být způsobeno buď snížení jejich syntézy a jejich stabilitu. V případě, že funkce odpovídajícího proteinu je zcela chybí, mutace genu s takovým účinkem se nazývá null alely. Stejná mutace v různých jedinců se může projevit jinak, bez ohledu na úroveň, při které zhodnotí jeho účinky: molekulární, biochemické nebo fenotypickou. Důvody těchto rozdílů může být jak v účinku na expresi jiných genových mutací a exogenní důvodů, v případě, že jsou chápány dostatečně široce.

Mezi mutace se ztrátou funkce je obvyklé vyloučit dominantně negativní mutace. Mezi ně patří takové mutace, které nejen vedou ke snížení nebo ztráty funkce produktu z jejich vlastní, ale také narušit funkci odpovídající normální alely. Nejčastěji projevy dominantní negativní mutace nachází v proteinech, který se skládá ze dvou nebo více polypeptidových řetězců, jako jsou kolageny.

Bylo přirozené očekávat, že při replikaci DNA v každém buněčném dělení by mělo dojít k poměrně hodně molekulární mutací.Nicméně, to vlastně není přítomno, protože v buňkách dochází k opravě poškození DNA.Několik desítek enzymů zapojených do tohoto procesu je známo. Zjistí záměnu báze, je odstraněna odříznutím vlákno DNA a nahrazuje se správným základu s použitím intaktní komplementární řetězec DNA.Uznání

opravy enzymy modifikované báze v DNA řetězci je v důsledku skutečnosti, že narušil správné párování modifikovaných nukleotidů s komplementární bází druhého řetězce DNA.Existují také mechanismy oprav a dalších typů poškození DNA.Předpokládá se, že více než 99% všech nově vznikajících molekulárních mutací je v normě opravováno. Pokud se však mutace se vyskytují v genech, které řídí syntézu opravy enzymů, na frekvenci spontánní a indukované mutace dramaticky zvyšuje, a to zvyšuje riziko různých druhů rakoviny.

Změna struktury genu nukleotidové sekvence mohou vést ke změnám v proteinu kódovaného tímto genem. Změny ve struktuře genu se nazývají mutace. Mutace může nastat z různých důvodů, od náhodných chyb v DNA zdvojnásobení a končící na působení ionizujícího záření nebo genově specifických chemických látek, tzv mutageny.

Mutace mohou být klasifikovány podle povahy změny nukleotidů sekvence delece, inzerce, substituce, a podobně, nebo k povaze změn v biosyntéze proteinů:. . missense, nonsense mutace směny čtecího rámce apod K dispozici jsou také

mutace stabilní a dynamické.

fenotypová účinek mutací může být vyjádřen buď ke ztrátě funkce, nebo získání nové funkce.

Většina nově vznikajících mutací je korigována pomocí enzymů pro opravu DNA.Monogenní

onemocnění v somatických buňkách lidských orgánů a tkání, každý gen je reprezentován dvěma kopiemi( kopie každé alely se nazývá).Celkový počet genů je přibližně 30 000( přesný počet genů v lidském genomu je znám).

fenotyp

u mutovaných genů organismic rovná změnit fenotyp jedinců.

Pod fenotypu rozumět součet všech lidských vnějších charakteristik, a když mluvíme o vnějších charakteristik, které ve stejné době, máme na mysli nejen to, vnější znaky, jako je například růst nebo barvu očí, ale také celou řadu fyziologických a biochemických charakteristik, které se mohou měnit v důsledkupůsobení genů.

fenotypové vlastnosti, se zabýval tím, lékařské genetiky, je dědičné onemocnění a dědičných chorob příznaky. Je zřejmé, že mezi příznaky genetické choroby, jako je, řekněme, nepřítomnosti boltce, záchvaty, mentální retardace, cysty v ledvinách, a změna proteinu v důsledku mutací v konkrétním genu obrovské vzdálenosti.

Mutantní protein, který je produktem mutantního genu, musí nějak interagovat se stovkami nebo dokonce tisíci dalšími bílkovinami kódovanými jinými geny, aby nakonec změnil nějaký normální nebo patologický příznak. Kromě toho mohou produkty genů podílejících se na tvorbě jakýchkoli fenotypových vlastností interagovat s faktory prostředí a být modifikovány pod jejich vlivem. Fenotyp, na rozdíl od genotypu, se může během života měnit, genotyp zůstává konstantní.Nejpozoruhodnějším důkazem toho je naše vlastní ontogeneze. Během života se navenek měníme, stárneme a genotyp není.Různé genotypy mohou být za stejným fenotypem a naopak, fenotypy mohou být pro stejný genotyp odlišné.Druhé tvrzení je podpořeno výsledky studie monozygotních dvojčat. Jejich genotypy jsou totožné a fenotypicky se mohou lišit v tělesné hmotnosti, výšce, chování a dalších charakteristikách. Když se však jedná o monogenní dědičná onemocnění, vidíme, že obvykle působení mutantního genu není skryto četnými interakcemi jeho patologického produktu s produkty jiných genů nebo s environmentálními faktory.