Μεταλλάξεις στα γονίδια

August 12, 2017 17:51 | γενετικές ασθένειες

Εάν

έγινε σαφές από τα ανωτέρω ότι τα γονίδια κάνουν, θα πρέπει επίσης να είναι σαφές ότι η αλλαγή της δομής της αλληλουχίας νουκλεοτιδίων του γονιδίου μπορεί να οδηγήσει σε αλλαγές στην πρωτεΐνη που κωδικοποιείται από το γονίδιο.Οι αλλαγές στη δομή του γονιδίου που ονομάζεται μεταλλάξεις.Αυτές οι αλλαγές στη δομή του γονιδίου μπορεί να συμβεί για διάφορους λόγους, που κυμαίνονται από τυχαία σφάλματα στο DNA και τελειώνει διπλασιασμού επίδραση της ιονίζουσας ακτινοβολίας σε γονίδιο ή συγκεκριμένες χημικές ουσίες, που ονομάζονται μεταλλαξιογόνα.Ο πρώτος τύπος της αλλαγής οδηγεί σε λεγόμενες αυθόρμητες μεταλλάξεις, και η δεύτερη - στις επάγονται μεταλλάξεις.Οι μεταλλάξεις μπορεί να συμβεί σε γονίδια στα γεννητικά κύτταρα, και στη συνέχεια μεταδίδονται στην επόμενη γενιά, και μερικές από αυτές θα οδηγήσει στην ανάπτυξη μιας γενετικής ασθένειας.Μεταλλάξεις εμφανίζονται επίσης σε γονίδια σε σωματικά κύτταρα.Στην περίπτωση αυτή, θα κληρονομήσει μόνο σε ένα συγκεκριμένο κύτταρο γενεαλογίας, η οποία προήλθε από

τα μεταλλαγμένα κύτταρα.Είναι γνωστό ότι μεταλλάξεις στα γονίδια σωματικά κύτταρα σε ορισμένες περιπτώσεις, μπορεί να προκαλέσει καρκίνο.τύποι

των μεταλλάξεων του γονιδίου

Ένας από τους πιο κοινούς τύπους μετάλλαξης είναι η αντικατάσταση ενός μόνο ζεύγους βάσεων.Τέτοια υποκατάσταση δεν μπορεί να έχει οποιαδήποτε επίδραση επί της δομής της πολυπεπτιδικής αλυσίδας που κωδικοποιείται από το γονίδιο, λόγω του εκφυλισμού του γενετικού κώδικα.Αντικατάσταση της τρίτης βάσης του αζώτου στην τριπλέτα θα είναι σχεδόν βέβαιο ότι ποτέ δεν έχει συνέπειες.Τέτοιες μεταλλάξεις ονομάζονται σιωπηλές υποκαταστάσεις.Ταυτόχρονα, και μόνο αντικαταστάσεις νουκλεοτιδίου μπορεί να προκαλέσει την υποκατάσταση ενός αμινοξέος με ένα άλλο λόγω των αλλαγών στο γενετικό κώδικα, ενός μεταλλαγμένου τριπλέτα.

μόνο νουκλεοτίδιο υποκατάστασης βάσης στην τριπλέτα μπορεί να το μετατρέψει σε ένα κωδικόνιο λήξης.Δεδομένου ότι αυτά τα κωδικόνια τερματισμού της μετάφρασης mRNA της πολυπεπτιδικής αλυσίδας, το πολυπεπτίδιο αλυσίδα συντίθεται συντομεύεται σε σύγκριση με την κανονική αλυσίδα.Οι μεταλλάξεις που προκαλούν το σχηματισμό ενός κωδικονίου στοπ που ονομάζεται μεταλλάξεις χωρίς νόημα.Ως αποτέλεσμα

νοηματική μετάλλαξη στην οποία υποκατάσταση λαμβάνει χώρα στο Α-Τ-Ο Τ στο μόριο του DNA στη σύνθεση της πολυπεπτιδικής αλυσίδας τερματίζεται σε ένα κωδικόνιο στοπ.

μόνο νουκλεοτίδιο υποκατάσταση στην κανονική κωδικόνιο στοπ βρίσκεται, αντίθετα, μπορεί να έχει νόημα, τότε το μεταλλαγμένο mRNA κάνουν και στη συνέχεια το μεταλλαγμένο πολυπεπτίδιο είναι περισσότερο από το κανονικό.

επόμενη τάξη της μοριακής μετάλλαξη - η διαγραφή (ζημία) ή ενθέσεις (παρεμβολές) νουκλεοτίδια.Όταν deletiruetsya ή εισάγεται νουκλεοτίδια τριπλό, τότε, αν αυτό τριάδα κωδικοποιείται ως μέρος ενός πολυπεπτιδίου ή ένα ορισμένο αμινοξύ εξαφανίζεται, ή υπάρχει ένα νέο αμινοξύ.Ωστόσο, εάν το αποτέλεσμα της εξάλειψης ή ένθεσης εισάγεται ή αφαιρείται αριθμούς νουκλεοτιδίων δεν είναι πολλαπλάσιο του τρία, τότε το νόημα χάνεται ή να αλλάξει για όλα τα άλλα μετά την εισαγωγή ή διαγραφή των κωδικονίων του μορίου mRNA.Αυτές οι μεταλλάξεις που ονομάζεται μεταλλάξεις μετατόπισης πλαισίου.Συχνά οδηγούν στο σχηματισμό του ένα κωδικώνιο διακοπής μετά την εισαγωγή ή διαγραφή της νουκλεοτιδικής αλληλουχίας του mRNA.μετατροπή

Γονίδιο - αυτό είναι μια άμεση μεταφορά ενός θραύσματος ενός αλληλόμορφου σε ένα διαφορετικό αλληλόμορφο ή θραύσμα ψευδογονιδίου στο γονίδιο.Δεδομένου ψευδογονίδια υπάρχουν πολλές μεταλλάξεις, μια τέτοια μεταβίβαση παραβιάζει την κανονική δομή γονιδίου και μπορεί να θεωρηθεί ως μια μετάλλαξη.Για απαιτείται η εφαρμογή της μετατροπής γονιδίων μεταξύ των γονιδίων και ψευδογονίδιο ζευγαρώματος τους και την επακόλουθη άτυπα crossover, κατά την οποία υπάρχουν διαλείμματα στα σκέλη του DNA.

ανοίξει πρόσφατα μια νέα και εντελώς απροσδόκητο το είδος των μεταλλάξεων, η οποία εκδηλώνεται σε αύξηση του αριθμού των επαναλήψεων (συχνά τρινουκλεοτιδίου), αλλά επίσης περιγράφεται περιπτώσεις αυξάνοντας τον αριθμό των επαναλήψεων, που αποτελείται από 5 ή ακόμη και 12 νουκλεοτίδια που βρίσκονται στις εξόνια του γονιδίου και εσώνια ή μη μεταφρασμένηπεριοχές του γονιδίου.Αυτές οι μεταλλάξεις ονομάζονται δυναμική ή ασταθής.Οι περισσότερες από τις ασθένειες που προκαλούνται από μεταλλάξεις που σχετίζονται με τις επαναλήψεις ζώνη διαστολής - κληρονομικών νευρολογικών ασθενειών.νόσου αυτής του Huntington, της σπονδυλικής στήλης και μυϊκή ατροφία του βολβού, νωτιαιοπαρεγκεφαλιδική αταξία, μυοτονική δυστροφία, αταξία του Friedreich.

ζώνη μηχανισμό επέκτασης επαναλήψεων δεν είναι πλήρως κατανοητός.Σε έναν πληθυσμό υγιών ατόμων παρατηρήθηκε γενικά κάποια μεταβλητότητα του αριθμού των νουκλεοτιδίων επαναλήψεων βρίσκονται σε διαφορετικά γονίδια.Ο αριθμός των επαναλήψεων νουκλεοτιδίου σε γενιές κληρονομείται, καθώς και κατά διαίρεση των σωματικών κυττάρων.Ωστόσο, μετά ο αριθμός των επαναλήψεων είναι διαφορετικός για διαφορετικά γονίδια, υπερβαίνει ένα ορισμένο κρίσιμο όριο, το οποίο είναι επίσης διαφορετική για διαφορετικά γονίδια, έχουν την τάση να γίνονται ασταθή και μπορεί είτε να αυξηθούν σε μέγεθος κατά τη διάρκεια της μειωτικής, ή πρώτα τμήματα διάσπαση ενός γονιμοποιημένου ωαρίου.

Επιδράσεις

γονιδιακής μετάλλαξης φαινοτυπικά αποτελέσματα των μεταλλάξεων μπορεί να εκφράζεται είτε σε απώλεια της λειτουργίας, είτε στην απόκτηση νέων λειτουργιών.

περισσότεροι από αυτοσωματικό υπολειπόμενο νόσων είναι συνέπεια της απώλειας της λειτουργίας του αντίστοιχου μεταλλαγμένου γονιδίου.Δείχνει απότομη μείωση της δραστηριότητας των ενζύμων (ως επί το πλείστον), η οποία μπορεί να οφείλεται είτε σε μείωση της σύνθεσης τους ή τη σταθερότητά τους.Στην περίπτωση όπου η λειτουργία της αντίστοιχης πρωτεΐνης είναι εντελώς απούσα, η μετάλλαξη του γονιδίου τέτοιο αποτέλεσμα ονομάζεται ανενεργό αλληλόμορφο.Η ίδια μετάλλαξη σε διαφορετικά άτομα μπορεί να εκδηλωθεί με διαφορετικό τρόπο, ανεξάρτητα από το ποιο επίπεδο αξιολογήσει τα αποτελέσματά της: μοριακές, βιοχημικές ή φαινοτυπική.Οι λόγοι για τις διαφορές αυτές μπορεί να είναι όπως στην επίδραση στην έκφραση άλλων μεταλλάξεων γονιδίου και εξωγενούς λόγους, εφόσον είναι κατανοητό αρκετά ευρέως.

Μεταξύ των μεταλλάξεων με την απώλεια της λειτουργίας γίνεται δεκτό να διαθέσει ένα κυρίαρχο αρνητικό μετάλλαξη.Αυτά περιλαμβάνουν τέτοιες μεταλλάξεις, οι οποίες όχι μόνο να οδηγήσει σε μείωση ή απώλεια της δικής τους χαρακτηριστικά του προϊόντος, αλλά επίσης διαταράσσουν τη λειτουργία του αντίστοιχου κανονικού αλληλίου.Οι περισσότερες εκδηλώσεις συχνά εμφανίζουν κυρίαρχο αρνητικό μεταλλάξεις σε πρωτεΐνες, που αποτελούνται από δύο ή περισσότερες πολυπεπτιδικές αλυσίδες, όπως κολλαγόνα.

Ήταν φυσικό να αναμένει κανείς ότι όταν αντιγραφής του DNA που εμφανίζεται κατά τη διάρκεια κάθε κυτταρική διαίρεση θα πρέπει να συμβεί αρκετά μοριακών μεταλλάξεων.Ωστόσο, αυτό είναι στην πραγματικότητα δεν είναι, όπως συμβαίνει στα κύτταρα του την επισκευή βλάβης του DNA.Αρκετές δεκάδες ένζυμα που εμπλέκονται στη διαδικασία αυτή.Αναγνωρίζουν την τροποποιημένη βάση, αφαιρέστε το με κοπή του κλώνου DNA και να αντικατασταθεί από τακτά χρονικά διαστήματα, χρησιμοποιώντας ανέπαφα του συμπληρωματικού κλώνου του DNA.

Αναγνώριση ένζυμα επισκευής τροποποιημένη βάση στην αλυσίδα του DNA οφείλεται στο γεγονός ότι η σωστή σύζευξη έχει σπάσει τροποποιημένο νουκλεοτίδιο με μια συμπληρωματική βάση του δεύτερου κλώνου DNA.Υπάρχουν, επίσης, την επισκευή μηχανισμούς και άλλους τύπους βλαβών του DNA.Πιστεύεται ότι κανονικά επιδιορθώνεται περισσότερο από το 99% του συνόλου των αναδυόμενων μοριακών μεταλλάξεων.Εάν, όμως, οι μεταλλάξεις συμβαίνουν σε γονίδια που ελέγχουν τη σύνθεση της επισκευής ενζύμων, τη συχνότητα των αυθόρμητων και επάγεται μεταλλάξεις αυξάνεται δραματικά, και αυτό αυξάνει τον κίνδυνο διαφόρων μορφών καρκίνου.

την αλλαγή της δομής της αλληλουχίας νουκλεοτιδίων του γονιδίου μπορεί να οδηγήσει σε αλλαγές στην πρωτεΐνη που κωδικοποιείται από το γονίδιο.Οι αλλαγές στη δομή του γονιδίου που ονομάζεται μεταλλάξεις.Οι μεταλλάξεις μπορεί να συμβεί για διάφορους λόγους, που κυμαίνονται από τυχαία σφάλματα στο DNA διπλασιασμό και τελειώνει με την επίδραση της ιονίζουσας ακτινοβολίας για το γονίδιο ή συγκεκριμένες χημικές ουσίες που ονομάζονται μεταλλαξιογόνες.

Μεταλλάξεις μπορούν να ταξινομηθούν ανάλογα με τη φύση των αλλαγών στην αλληλουχία νουκλεοτιδίου. Εξαλείψεις, ενθέσεις, υποκαταστάσεις, κλπ, ή η φύση των αλλαγών στη βιοσύνθεση πρωτεϊνών :. εσφαλμένου νοήματος, μεταλλάξεις χωρίς νόημα μετατοπίσει το πλαίσιο ανάγνωσης κλπ

Υπάρχουν επίσης μεταλλάξεις σταθερή και δυναμική.

φαινοτυπικά αποτελέσματα των μεταλλάξεων μπορεί να εκφράζεται είτε σε απώλεια της λειτουργίας, ή να αποκτήσουν νέες λειτουργίες.

περισσότερες αναδυόμενες μεταλλάξεις διορθώνονται από τα ένζυμα επιδιόρθωσης του DNA.

μονογονιδιακές ασθένειες

Σε σωματικά κύτταρα, ιστούς και όργανα κάθε γονίδιο αντιπροσωπεύεται από δύο αντίγραφα (κάθε αντίγραφο ονομάζεται αλληλόμορφο).Ο συνολικός αριθμός των γονιδίων των περίπου 30.000 (ο ακριβής αριθμός των γονιδίων στο ανθρώπινο γονιδίωμα είναι άγνωστη).

φαινότυπο

στο οργανισμικό επίπεδο μεταλλαγμένα γονίδια να αλλάξει ένα φαινότυπο άτομα.

Σύμφωνα με φαινότυπο κατανοήσουν το άθροισμα όλων των εξωτερικών χαρακτηριστικών ενός ατόμου, και όταν μιλάμε για τα εξωτερικά χαρακτηριστικά, ότι την ίδια στιγμή, έχουμε στο μυαλό μας όχι μόνο εξωτερικά σημάδια, όπως το ύψος ή το χρώμα των ματιών, αλλά και μια ποικιλία φυσιολογικών και βιοχημικών χαρακτηριστικών που μπορεί να αλλάξει στοαποτέλεσμα της δράσης των γονιδίων.

φαινοτυπικών χαρακτηριστικών εξετάζονται από ιατρική γενετική, είναι οι κληρονομικές ασθένειες και κληρονομικές ασθένειες συμπτώματα.Είναι προφανές ότι μεταξύ των συμπτωμάτων του κληρονομικών ασθενειών, όπως είναι, ας πούμε, την απουσία του πτερυγίου, επιληπτικές κρίσεις, διανοητική καθυστέρηση, κύστεις στα νεφρά, και η αλλαγή της πρωτεΐνης ως αποτέλεσμα των μεταλλάξεων σε οποιοδήποτε συγκεκριμένο γονίδιο είναι ένα τεράστιο απόσταση.

μεταλλαγμένη πρωτεΐνη, η οποία είναι το προϊόν του μεταλλαγμένου γονιδίου, πρέπει με κάποιο τρόπο να αλληλεπιδρούν με εκατοντάδες ή ακόμα και χιλιάδες άλλες πρωτεΐνες που κωδικοποιούνται από άλλα γονίδια που τελικά άλλαξε σε κάποιο φυσιολογικό ή παθολογικό σημείο εμφανίστηκε.Επιπλέον, τα προϊόντα γονιδίων που εμπλέκονται στην ανάπτυξη κάθε φαινοτυπικό χαρακτηριστικό μπορεί να αλληλεπιδράσει με τους περιβαλλοντικούς παράγοντες και να τροποποιηθούν υπό την επιρροή τους.Σε αντίθεση με γονότυπο φαινότυπος μπορεί να αλλάξει όλη τη ζωή, ενώ γονότυπο παραμένει σταθερή.Η πιο εντυπωσιακή απόδειξη γι 'αυτό - το δικό μας οντογένεση.Καθ 'όλη τη ζωή μας αλλάζει προς τα έξω, η γήρανση, και τον γονότυπο - όχι.Για τον ίδιο φαινότυπο μπορεί να είναι διαφορετική γονότυπους, και, αντιστρόφως, όταν το ίδιο φαινότυπο γονότυπο μπορεί να διαφέρουν.Η τελευταία δήλωση υποστηρίζεται από τα αποτελέσματα της μελέτης των μονοζυγωτικών διδύμων.γονότυποι τους είναι ίδιες, αλλά μπορούν να διαφέρουν φαινοτυπικά από το σωματικό βάρος, την ανάπτυξη, τη συμπεριφορά και άλλα χαρακτηριστικά.Ωστόσο, όταν έχουμε να κάνουμε με μονογονιδιακές κληρονομικές ασθένειες, βλέπουμε ότι η επίδραση του μεταλλαγμένου γονιδίου συνήθως δεν κρύβει πολλές αλληλεπιδράσεις του παθολογικού προϊόν με τα προϊόντα των άλλων γονιδίων ή περιβαλλοντικούς παράγοντες.