Mutacije v genih

Če je zgoraj navedeno, je postalo jasno, da geni storiti, bi bilo tudi jasno, da je sprememba v strukturi gena, lahko nukleotidnih zaporedij, privede do sprememb v beljakovine, ki jih kodirajo tega gena. Spremembe v strukturi gena imenujemo mutacije. Lahko pride do te spremembe v strukturi gena iz različnih razlogov, od naključnih napak v podvojitvi DNA in konča pri delovanju ionizirajočega sevanja ali genov posebnih kemikalij, imenovanih mutageni. Prva vrsta sprememb vodi v tako imenovane spontane mutacije, druga pa na inducirane mutacije. Mutacije genov, ki se lahko pojavijo v zarodnih celicah, nato pa jih bodo prenesli na naslednjo generacijo, in nekatere od njih bo vodila k razvoju genetske bolezni. Mutacije v genih se pojavljajo tudi v somatskih celicah. V tem primeru bodo podedovali samo v določenem celičnem klonu, ki izvira iz mutirane celice. Znano je, da mutacije gena somatskih celic v nekaterih primerih lahko povzročijo raka.

vrste genskih mutacij

Ena izmed najbolj pogostih vrst mutacij je zamenjava enega baznega para. Takšna substitucija ne sme vplivati ​​na strukture polipeptidne verige gena, ki kodira zaradi degeneracije genetskega koda. Zamenjava tretje dušikove baze v tripletu skorajda ne bo imela nobenih posledic. Takšne mutacije imenujemo tihi substituti. Hkrati lahko enojna substitucija nukleotidna povzroči nadomestitev ene amino kisline z drugo zaradi sprememb genetskega koda v mutirani trojček.

Enkratna nukleotidna substitucija baze v tripletu lahko pretvori v stop kodon. Od teh kodonov omejevalno mRNA prevod polipeptidne verige, da se sintetiziran polipeptid veriga skrajša v primerjavi z normalno verigo. Mutacije, ki povzročajo nastanek končnega kodona, imenujemo nesmiselne mutacije. Kot nesmiselne mutacije rezultat

v katerem pride do substitucija na A-T-C T v molekuli DNA, sintezo polipeptid veriga konča pri stop kodon.

posameznih nukleotidov substitucija v normalnem kodon se nahaja na nasprotno, lahko bi bilo smiselno, nato pa mutiran mRNA in nato mutiran polipeptid daljši kot običajno. Naslednji razred molekulsko

mutacije - delecija( izguba) ali vstavljanjem( pisemskih) nukleotidov. Ko je izbrisan ali vstavi nukleotidov trojne, potem, če je to trodelno kodiran v polipeptidu ali izgine nekaterih aminokislin, ali je nov aminokislina. Vendar, če se vstavi ali odstrani posledica izbrisa ali vstavitvijo število nukleotidov ni večkratnik tri, nato spremenili ali izgubili kar pomeni za vse ostale po vstavitvi ali izbrisa kodonoma molekule mRNA.Takšne mutacije imenujemo mutacijske spremembe bralnega okvirja. Pogosto privedejo do nastanka stop kodona po vstavitvi ali izbrisu nukleotidne sekvence mRNA.

konverzijo genov - je neposreden prenos fragmenta enega alela na drugo alela ali fragment gena v pseudogene. Ker obstaja veliko pseudogenes mutacije, je tak prenos kaznovan normalno gensko strukturo in jih je mogoče šteti za mutacijo. Za pretvorbo gena med genom in pseudogene potrebne njihovo parjenje in nadaljnjo netipičnim kretnico, pri kateri pride do prekinitve v DNK verig.

nedavno odkrili nove in povsem nepričakovano tip mutacije kar se odraža povečanje števila ponovitev( običajno trinukleotidnih), vendar so opisane kot primere povečanje števila ponovitev, ki sestoji iz 5 in celo 12 nukleotidov, lociranih v eksonov genov in intronov ali neprevedene regijegeni. Te mutacije imenujemo dinamična ali nestabilna. Večina bolezni, ki jih povzročajo mutacije, povezane z razširitvijo območja ponovitve, so dedne nevrološke bolezni. Ta Huntingtonova horeja, spinalna in bulbarna mišična atrofija, spinocerebralna ataksija, miotonična distrofija, Friedreichova ataksija.

Mehanizem za razširitev območja ponavljanja ni v celoti razumljen. Pri populaciji zdravih posameznikov je ponavadi dolgotrajno število nukleotidnih ponov, ki jih najdemo v različnih genih.Število nukleotidnih ponovitev je podedovano tako v generacijah kot tudi med delitvijo somatskih celic. Vendar pa je po številu ponovitev, je pri različnih genov, presega določen kritični prag, ki je tudi pri različnih genov, ki jih ponavadi nestabilen in se lahko poveča v velikosti ali med mejozo, ali prvih oddelkih razpada oplojenega jajčeca.

Učinki

Fenotipske učinki genske mutacije mutacije se lahko izražen v izgubo funkcije, ali pridobiti nove funkcije. Najbolj

avtosomno recesivna bolezen je posledica izgube funkcijo ustrezne mutiranega gena. To se kaže s močan padec v aktivnosti encimov( večinoma), ki je lahko bodisi zaradi zmanjšanja njihove sinteze ali njihove stabilnosti. V primeru, ko je funkcija ustreznega proteina popolnoma odsotna, je mutacija gena s takšnim učinkom imenovani ničelni alel. Enako mutacija v različnih posameznikov se kaže različno, ne glede na vrednost, pri kateri ocene njegovih učinkov: molekulska, biokemijske ali fenotipske. Razlogi za te razlike so lahko, kot je v veljavi na izražanje drugih genskih mutacij in zunanjih razlogov, če se razume dovolj široko.

Med mutacij z izgubo funkcije je sprejela za dodelitev dominantno negativno mutacijo. Te vključujejo mutacij, ki vodijo ne le do zmanjšanja ali izgube funkcije proizvoda za svoje, ampak tudi ovirajo funkcijo, ki ustreza normalni alel. Najpogosteje manifestacije prevladujočih negativnih mutacij najdemo v beljakovine, ki sestoji iz dveh ali več polipeptidnih verig, kot so kolagena.

je bilo naravno pričakovati, da ko pride do podvajanja DNK v vsakem delitev celic, če pride kar nekaj molekularnih mutacij. Vendar to dejansko ni prisotno, saj v celicah obstaja popravilo poškodbe DNA.Znani so številni encimi, vključeni v ta proces. Zaznajo zamenjavo baz, jo odstranimo z rezanjem verige DNA in jo nadomestiti s pravilnim Base z nepoškodovano komplementarno DNA verige. Priznavanje

popravilo encimi modificirane osnove v verigi DNK je posledica dejstva, da moten pravilna parjenja modificiranih nukleotidov s komplementarno bazo druge verige DNA.Obstajajo tudi mehanizmi popravil in druge vrste poškodb DNA.Menijo, da se več kot 99% vseh novih molekularnih mutacij popravi v normi.Če pa mutacije pojavljajo v genih, ki nadzorujejo sintezo encimov popravila, pogostosti spontanih in induciranih mutacij močno poveča, kar poveča tveganje za različnimi vrstami raka.

spremeniti strukturo nukleotidnega zaporedja gena povzroči spremembe v proteinu kodiran s tem genom. Spremembe v strukturi gena imenujemo mutacije. Mutacije lahko pride zaradi različnih vzrokov, od naključnih napak v podvojitvi DNA in konča pri delovanju ionizirajočega sevanja ali genov posebnih kemikalij, imenovanih mutageni.

Mutacije se lahko razvrstijo glede na vrsto nukleotidi sprememba zaporedja izbrisov v, vstavljanje, menjav itd ali narave sprememb beljakovin biosintezi:. . Missense, nonsense mutacije premik bralnega okvirja itd Obstajajo tudi

mutacije stabilni in dinamični.

fenotipske Učinek mutacij je mogoče izraziti bodisi v izgubo funkcije, ali pridobiti nove funkcije. Večina

vzponu mutacije popravljena z encimi popravljanja DNA.Monogenskih

bolezen v somatskih celic človeških organov in tkiv, je vsak gen zastopa dveh izvodih( en izvod vsake alel se imenuje).Skupno število genov je približno 30 000( natančno število genov v človeškem genomu ni znana).

fenotip

na mutirane gene organizmov na ravni spremeni fenotip posameznikov.

Pod fenotip razumemo vsoto vseh človeških zunanjih značilnosti, in ko govorimo o zunanjih značilnostih, da ob istem času, imamo v mislih, ne samo, da zunanjih znakov, kot so rast ali barvi oči, temveč tudi različnih fizioloških in biokemijskih lastnosti, ki se lahko spremeni zaradidelovanje genov.

fenotipske lastnosti, ki jih obravnava medicinske genetike, je za dedne bolezni in dednih bolezni simptomi. Očitno je, da med simptomov genetske bolezni, kot so, recimo, v odsotnosti Pinna, epileptični napadi, duševna zaostalost, ciste na ledvicah, in sprememba beljakovin kot posledica mutacij v vsakem zlasti gena ogromne razdalje.

Mutantni protein, ki je produkt mutantnega gena, mora nekako komunicirati z več sto ali celo tisočimi drugimi proteini, ki jih kodirajo drugi geni, da bi sčasoma spremenili nekaj normalnega ali patološkega simptoma. Poleg tega lahko proizvodi genov, ki sodelujejo pri nastanku katere koli fenotipske lastnosti, vplivajo na okoljske dejavnike in jih spreminjajo pod njihovim vplivom. Fenotip se v nasprotju s genotipom lahko skozi celo življenje spremeni, genotip pa ostane nespremenjen. Najbolj presenetljiv dokaz tega je naša lastna ontogeneza. Med življenjem se navznoter spreminjamo, staramo in genotip ni. Za istim fenotipom so lahko različni genotipi in, nasprotno, pri istem genotipu so lahko različni fenotipi. To izjavo podpirajo rezultati študije monozigotskih dvojčkov. Njihovi genotipi so enaki in fenotipsko se lahko razlikujejo glede telesne teže, višine, vedenja in drugih značilnosti. Vendar, ko se ukvarjamo z monogenimi dednimi boleznimi, vidimo, da obicajno delovanje mutantnega gena ni skrito s številnimi interakcijami njegovega patološkega proizvoda z izdelki drugih genov ali z okoljskimi dejavniki.