Mutazioni nei geni

Qualora quanto sopra, è apparso chiaro che i geni fanno, si deve anche essere chiaro che il cambiamento nella struttura del gene, sequenze nucleotidiche può portare a cambiamenti nella proteina codificata da questo gene. I cambiamenti nella struttura del gene sono chiamati mutazioni. Questi cambiamenti nella struttura del gene può verificarsi per una serie di ragioni, che vanno da errori casuali nella raddoppio DNA e termina l'azione di radiazioni ionizzanti o geni chimici specifici, detti mutageni. Il primo tipo di cambiamento porta alle cosiddette mutazioni spontanee e le seconde a mutazioni indotte. Mutazioni in geni possono verificarsi nelle cellule germinali, e poi saranno trasferiti alla prossima generazione e alcuni di loro portare allo sviluppo di una malattia genetica. Le mutazioni nei geni si verificano anche nelle cellule somatiche. In questo caso, saranno ereditati solo in un particolare clone cellulare originato dalla cellula mutante.È noto che le mutazioni del gene delle cellule somatiche in alcuni casi possono causare il cancro.tipi

di mutazioni del gene

Uno dei più comuni tipi di mutazione è una sostituzione di una coppia di basi. Tale sostituzione potrebbe non avere alcun effetto sulla struttura della catena polipeptidica codificata dal gene, a causa della degenerazione del codice genetico. La sostituzione della terza base azotata nella tripletta non avrà quasi mai conseguenze. Tali mutazioni sono chiamate sostituzioni silenziose. Allo stesso tempo, la singola sostituzione nucleotidica può causare una sostituzione di un amminoacido per un'altra causa di cambiamenti nel codice genetico della tripletta mutato.

La sostituzione del singolo nucleotide della base in una tripletta può trasformarla in un codone di stop. Poiché questi codoni di mRNA bloccano la traduzione della catena polipeptidica, la catena polipeptidica sintetizzata risulta essere accorciata rispetto alla catena normale. Le mutazioni che causano la formazione del codone di stop sono chiamate mutazioni senza senso. Come risultato mutazione nonsenso

in cui sostituzione avviene a A-T-C T in una molecola di DNA, una sintesi catena polipeptidica è terminata in un codone di stop.

singolo nucleotide sostituzione nel normale codone di stop si trova, al contrario, può renderla significativa, e quindi il mutato mRNA, e quindi il polipeptide mutato sono più lunghi del normale.

La prossima classe di mutazioni molecolari sono delezioni( inserzioni) o inserzioni( inserzioni) di nucleotidi. Quando viene eliminato o inserito nucleotidi tripla, quindi se questo tripletta è codificato nel polipeptide o scompare alcuni aminoacidi, o c'è un nuovo amminoacido. Tuttavia, se il risultato della delezione o inserzione viene inserito o rimosso il numero di nucleotidi non è un multiplo di tre, poi cambiato o perso significato per tutti gli altri dopo l'inserimento o delezione di codoni della molecola di mRNA.Tali mutazioni sono chiamate mutazioni dello spostamento del frame di lettura. Spesso portano alla formazione di un codone di stop che segue l'inserimento o la cancellazione della sequenza nucleotidica dell'mRNA.

La conversione genica è il trasferimento diretto di un frammento di un allele in un altro allele o frammento di uno pseudogeno in un gene. Poiché ci sono molte mutazioni nello pseudogeno, questo trasferimento interrompe la struttura del gene normale e può essere considerato una mutazione. Per la conversione del gene tra il gene e pseudogene necessario loro accoppiamento e successivo attraversamento atipica in cui discontinuità si verificano nei filamenti di DNA.

recentemente scoperto una nuova e del tutto inaspettato tipo di mutazione che si manifesta con un aumento del numero di ripetizioni( solitamente trinucleotide) ma sono descritti come casi di aumentare il numero di ripetizioni, composto da 5 e anche 12 nucleotidi situati in esoni dei geni e introni o regioni non tradottegeni. Queste mutazioni sono chiamate dinamiche o instabili. La maggior parte delle malattie causate da mutazioni associate all'espansione della zona di ripetizione sono malattie neurologiche ereditarie.corea di Huntington Questo, l'atrofia spinale e bulbare muscolare, atassia spino-cerebellare, distrofia miotonica, atassia di Friedreich.

Il meccanismo per espandere la zona di ripetizione non è completamente compreso. In una popolazione in individui sani, di solito c'è una certa variabilità nel numero di ripetizioni nucleotidiche trovate in geni diversi. Il numero di ripetizioni di nucleotidi è ereditato sia nelle generazioni che durante la divisione delle cellule somatiche. Tuttavia, dopo un certo numero di ripetizioni, è differente per differenti geni, supera una certa soglia critica, che è anche differente per differenti geni, tendono a diventare instabile e può aumentare di dimensioni o durante la meiosi, o prime divisioni scissione di un uovo fecondato.

effetti Effetti

fenotipiche di mutazioni del gene mutazioni possono essere espressi in perdita di funzione, o di acquisire nuove funzioni.

La maggior parte delle malattie autosomiche recessive deriva dalla perdita di funzione del corrispondente gene mutante. Ciò si manifesta con una netta diminuzione dell'attività degli enzimi( principalmente), che può essere dovuta sia ad un decremento nella loro sintesi o loro stabilità.Nel caso in cui la funzione della proteina corrispondente sia completamente assente, la mutazione del gene con questo effetto è chiamata allele nullo. La stessa mutazione in individui diversi può manifestarsi in modo diverso, indipendentemente dal livello di valutazione dei suoi effetti: molecolare, biochimico o fenotipico. Le ragioni di queste differenze possono essere come in effetti sull'espressione di altre mutazioni geniche e ragioni esogene, se sono comprese abbastanza ampiamente.

Tra le mutazioni con perdita di funzione, è consuetudine individuare mutazioni prevalentemente negative. Questi includono mutazioni che non solo portano a una diminuzione o perdita della funzione del loro stesso prodotto, ma interrompono anche la funzione dell'allele normale corrispondente. Le manifestazioni più comuni di mutazioni dominanti negative si trovano in proteine ​​costituite da due o più catene polipeptidiche, come ad esempio i collageni.

Era naturale aspettarsi che durante la replicazione del DNA, che si verificava durante ogni divisione cellulare, ci dovessero essere un bel po 'di mutazioni molecolari. Tuttavia, questo in realtà non è presente, poiché nelle cellule c'è una riparazione del danno al DNA.Sono note diverse dozzine di enzimi coinvolti in questo processo. Rilevano cambiamento di base, viene rimosso tagliando il filamento di DNA e sostituita dalla base corretta usando l'intatto filamento di DNA complementare. Riconoscimento

enzimi di riparazione modificate base nella catena del DNA è dovuto al fatto che interrotto il corretto abbinamento nucleotidi modificati con basi complementari del secondo filamento di DNA.Esistono anche meccanismi di riparazione e altri tipi di danni al DNA.Si ritiene che oltre il 99% di tutte le nuove mutazioni molecolari emergenti siano riparate nella norma. Se, tuttavia, si verificano mutazioni nei geni che controllano la sintesi di enzimi di riparazione, la frequenza di mutazioni spontanee e indotte aumenta notevolmente, e questo aumenta il rischio di vari tumori.

Un cambiamento nella struttura di un gene, una sequenza di nucleotidi, può portare a cambiamenti nella proteina codificata da questo gene. I cambiamenti nella struttura del gene sono chiamati mutazioni. Le mutazioni possono verificarsi per una serie di motivi, che vanno da errori casuali nel raddoppio del DNA e termina l'azione di radiazioni ionizzanti o sostanze chimiche di geni specifici, detti mutageni.

Le mutazioni possono essere classificati in base alla natura delle delezioni sequenza di cambio nucleotidi, inserzioni, sostituzioni, ecc o la natura delle variazioni di proteine ​​biosintesi:. . telaio Missenso, mutazioni nonsenso spostati a leggere ecc Ci sono anche mutazioni

stabili e dinamici.

L'effetto fenotipico delle mutazioni può essere espresso o nella perdita di una funzione o nell'acquisizione di una nuova funzione.

La maggior parte delle mutazioni emergenti vengono corrette dagli enzimi di riparazione del DNA.malattia monogenica

in cellule somatiche di organi e tessuti umani, ogni gene è rappresentato da due copie( una copia di ciascun allele è chiamato).Il numero totale di geni è di circa 30.000( il numero esatto di geni nel genoma umano è ancora sconosciuto).Fenotipo

A livello di organismo, i geni mutanti alterano il fenotipo dell'individuo.

Sotto fenotipo capire la somma di tutte le caratteristiche esterne umani, e quando si parla circa le caratteristiche esteriori, che allo stesso tempo, abbiamo in mente non solo fare segni esterni, come la crescita o il colore degli occhi, ma anche una varietà di caratteristiche fisiologiche e biochimiche che possono cambiare di conseguenzaazione dei geni.

I segni fenotipici di cui si occupa la genetica medica sono le malattie ereditarie e i sintomi delle malattie ereditarie. E 'ovvio che tra i sintomi di una malattia genetica, come, ad esempio, l'assenza del padiglione auricolare, convulsioni, ritardo mentale, cisti nei reni, e il cambiamento della proteina a seguito di mutazioni in qualsiasi distanza enorme particolare gene.

Una proteina mutante che è un prodotto di un gene mutante deve in qualche modo interagire con centinaia o addirittura migliaia di altre proteine ​​codificate da altri geni al fine di modificare alla fine qualche sintomo normale o patologico. Inoltre, i prodotti dei geni coinvolti nella formazione di qualsiasi tratto fenotipico possono interagire con fattori ambientali e essere modificati sotto la loro influenza. Il fenotipo, in contrasto con il genotipo, può cambiare nel corso della vita, il genotipo rimane costante. La prova più evidente di questo è la nostra ontogenesi. Durante la vita, cambiamo esternamente, invecchiamo e il genotipo non lo è.Diversi genotipi possono essere dietro lo stesso fenotipo e, al contrario, i fenotipi possono essere diversi per lo stesso genotipo. Quest'ultima affermazione è supportata dai risultati dello studio dei gemelli monozigoti. I loro genotipi sono identici e fenotipicamente possono differire in peso corporeo, altezza, comportamento e altre caratteristiche. Tuttavia, quando abbiamo a che fare con malattie ereditarie monogeniche, vediamo che solitamente l'azione di un gene mutante non è nascosta dalle numerose interazioni del suo prodotto patologico con i prodotti di altri geni o con fattori ambientali.