Мутације у геномима

Уколико наведено, постало је јасно да гени раде, требало би да буде јасно да је промена у структури гена, нуклеотидне секвенце може довести до промена у протеина, кодираног од овог гена.Промене у структури гена зову се мутације.Ове промене у структури гена може доћи из различитих разлога, од случајних грешака у ДНК дуплирањем и завршава на деловања јонизујућег зрачења или гена специфичних хемикалија, под називом мутагена.Прва врста промена доводи до тзв. Спонтаних мутација, а друга - на индуковане мутације.Мутације у генима могу јавити у герминативних ћелија, а онда ће бити пребачен у следећу генерацију и неке од њих ће довести до развоја генетског обољења.Мутације у геном такође се јављају у соматским ћелијама.У овом случају, они ће бити наслеђени само у одређеном ћелијском клону који потиче из мутантне ћелије.Познато је да мутације у генима соматских ћелија у неким случајевима, може да изазове рак.

врсте мутација

Један од најчешћих врста мутација супституција једне базне пара.Таква супституција неће имати никаквог ефекта на полипептид ланца структури гена кодирања, због дегенерације генетског кода.Замена треће азотне базе у триплету скоро никада неће имати никаквих последица.Такве мутације називају се тихим замјенама.Истовремено, сингл супституција нуклеотида може проузроковати супституцију једне амино киселине за другу због промена у генетском коду мутираног триплета.Јединствена нуклеотидна замена базе у триплету може претворити у стоп кодон.Пошто су ови стоп кодона иРНК превода полипептидног ланца, ланац синтетисан полипептид је скраћен у поређењу са нормалном ланцу.Мутације које узрокују формирање стоп корона називају мутантне мутације.Као резултат

глупости мутација у којима супституција јавља у А-Т-Ц Т у ДНК молекулу, синтеза полипептид ланац престао на стоп кодона.

сингле супституција нуклеотидне у нормалном стоп кодона налази се, напротив, може учинити смислено, а затим мутираног иРНК, а затим мутирани полипептид се дуже него обично.Наредна класа молекуларне

мутације - делеција( губитак) или уметка( убацивања) нуклеотида.Када се троструко избрисано или уметнуто нуклеотида, ако ово триплет кодиран у полипептиду или нестаје одређене аминокиселине, или постоји нова аминокиселина.Међутим, уколико је резултат брисања или уметања уметнут или уклоњена број нуклеотида није дељив са три, онда променило или изгубили смисао свих осталих након уметања или брисања кодона у иРНК молекула.Такве мутације називају промене мутације читача.Они често доводе до формирања стоп кодона након уметање или брисање нуклеотидне секвенце мРНА.

Гене цонверсион - директан пренос фрагмента једног алела на другу алела или генски фрагмент у псеудоген.Пошто постоји много псеудоген мутације, такав трансфер кажњава нормалне структуре гена и могу се сматрати као мутација.За конверзију гена између гена и псеудоген неопходно њихово упаривање и накнадног атипичне цроссовер на којем прекиди јављају у ДНК ланаца.

недавно открили нову и потпуно неочекивано врсту мутације која манифестује повећање броја понављања( обично тринуклеотида) али су описани као случајеве повећања броја понављања, који се састоји од 5 и чак 12 нуклеотида налазе у ексона гена и интрона или преведени регионимагена.Ове мутације називају се динамичким или нестабилним.Већина болести изазваних мутација у вези са зонама проширења понавља - наследне неуролошких обољења.Ову Хунтингтон-ове дрхтавице, кичмена и булбарну мишићна атрофија, спиноцеребрална атаксија, Миотоницхка дистрофија, Фриедреицх-ова атаксија.

Механизам за проширење зоне понављања није у потпуности разумљив.У популацији здравих особа обично извесна варијабилност уочена у броју нуклеотидних понављања налазе у различитим генима.Број нуклеотида понављања наследили у генерацијама, а током поделе соматских ћелија.Међутим, после броја понављања, је различит за различите гене, превазилази одређени критични праг, што је такође различит за различите гене, имају тенденцију да постане нестабилно и може повећати по величини или током мејозе, или први дивизија цепања једне оплођене јајне ћелије.

Ефекти

Фенотипске ефекти гена мутације мутације могу бити изражене у губитку функције, или да стекну нове функције.

Већина аутосомалних рецесивних болести резултат је губитка функције одговарајућег мутираног гена.Ово се манифестује наглим падом активности ензима( углавном), што може бити услед или смањења њихове синтезе и њихову стабилност.У случају када је функција одговарајућег протеина потпуно одсутна, мутација гена са овим ефектом назива се нулл алелом.Исти мутација у различитим појединцима могу манифестовати другачије, без обзира на ниво на којем процене њене ефекте: молекуларна, биохемијску или фенотипска.Разлози за ове разлике могу се састојати и од утицаја на испољавање мутације других гена и спољашњих узрока, ако се они схватају прилично широко.

Међу мутацијама са губитком функције, обично је издвојити доминантно негативне мутације.Ово укључује мутације које не само да доводе до смањења или губитка функције сопственог производа, већ и ометају функцију одговарајућег нормалног алела.Најчешће манифестације доминантних негативних мутација налази у протеинима, која се састоји од два или више полипептидних ланаца, попут колагена.

Било је природно очекивати да током репликације ДНК, која се јавља током сваке ћелијске поделе, требало би да постоји доста молекуларних мутација.Међутим, то заправо није присутно, јер у ћелијама постоји поправка оштећења ДНК.Познато је неколико десетина ензима укључених у овај процес.Они детектују базну промену је уклоњен сечење ДНК ланац и замењује исправним базом користећи нетакнуте комплементарни ДНК ланац.Рецогнитион

репаир ензими модификоване базе у ланцу ДНК је због чињенице да нару исправан упаривања модификоване нуклеотиде са комплементарним базом другог ДНК ланца.Постоје механизми за поправку и друге врсте оштећења ДНК.Верује се да се више од 99% свих нових молекуларних мутација поправља у норми.Међутим, ако мутације јављају у генима који контролишу синтезу поправке ензима, учесталости спонтаних и индуковане мутације се драматично повећава, а то повећава ризик од различитим канцерима.

Промена структуру гена нуклеотидне секвенце може довести до промена у протеину кодирани овај ген.Промене у структури гена зову се мутације.Мутације могу настати из више разлога, од случајних грешака у ДНК дуплирањем и завршава на деловања јонизујућег зрачења или гена специфичних хемикалија, под називом мутагена.

Мутације се могу класификовати према природи делеције мењају нуклеотида секвенци, инсерције, супституције и сл или природе промена у биосинтезу протеина. . Генетске, бескорисне мутације помераја реадинг фраме итд Постоје

мутације стабилни и динамичне.

Фенотипски ефекат мутација може се изразити било у губитку функције или у стицању нове функције.

Већина ново насталих мутација коригује ДНК поправке ензима.Моногенских

болести у соматским ћелијама људским органима и ткивима, сваки ген је представљен два примерка( копија сваког алела се зове).Укупан број гена је око 30.000( тачан број гена у људском геному је још увек непознат).

Фенотип

На нивоу организма, мутирани гени мењају фенотип индивидуе.

Под фенотипа разумеју збир свих људских спољних карактеристика, а када говоримо о спољним карактеристикама, који у исто време, имамо у виду не само да спољне знакове, као што је раст и боја очију, али и разних физиолошких и биохемијских особина које могу променити као резултатделовање гена.

Поједини фенотипски знаци са којима се бави медицинска генетика су наследне болести и симптоми наследних болести.Очигледно је да између симптома генетске болести, као што су, рецимо, одсуства Пинна, конвулзије, ментална ретардација, цисте у бубрезима, као и промена протеина као последица мутација у било ком посебно гена великим растојањима.

мутант протеин који је производ гена мутанта, мора некако интеракцији са стотинама или чак хиљадама других протеина које кодира других гена који коначно измењене неке нормалним или патолошким знак појавио.Поред тога, производи гена који су укључени у формирање било које фенотипске особине могу да комуницирају са факторима животне средине и да се модификују под њиховим утицајем.Фототип, за разлику од генотипа, може се променити током живота, генотип остаје константан.Најупечатљивији доказ за ово је наша онтогенеза.Током живота, споља се мењамо, старамо и генотип није.За исту фенотипом могу бити различити генотипови, и, с друге стране, у исто генотипа фенотип може да варира.Ова изјава је подржана резултатима истраживања монозиготских близанаца.Њихови генотипови су идентични и фенотипски могу да се разликују у телесној тежини, висини, понашању и другим карактеристикама.Међутим, када се ради о моногенских наследним болестима, видимо да обично акција гена мутаната не крије бројне интеракције патолошки производ са производима других гена или фактора околине.