Генске мутације у ономе што се састоје, врсте и последице

Тхе мутације гена или тачне су оне у којима се алел једног гена мења и постаје другачији. Ова промена се дешава унутар гена, на локусу или тачки, и може бити локализована.

Напротив, у хромозомским мутацијама, сетови хромозома, читав хромозом или сегменти овог хромозома су обично погођени. Они не морају нужно укључивати мутације гена, иако се то може десити у случају прекида хромозома који утичу на ген.

Са развојем молекуларних алата примењених на секвенцирање ДНК, термин мутација мутације је редефинисан. Данас се овај термин обично користи да означи промене у пару или неколико пари суседних азотних база у ДНК.

Индек

• 1 Шта су мутације?
• 2 Врсте мутација гена или промене тачака
  • 2.1 Промене азотних база
  • 2.2 Уметање или брисање
• 3 Последице
  • 3.1 - Основни појмови
  • 3.2-Сценарији мутација гена
  • 3.3 - Функционалне посљедице првог сценарија
  • 3.4. Функционалне посљедице другог сценарија
  • 3.5 - Ријетки случајеви који доводе до болести
• 4 Референце

Шта су мутације?

Мутација је механизам пар екцелленце који уводи генетске варијације у популацијама. Састоји се од изненадне промене генотипа (ДНК) организма, не због рекомбинације или генетске прерасподеле, већ због наслеђивања или због негативних фактора околине (као што су токсини и вируси)..

Мутација може да превазиђе потомство ако се појави у ћелијама заметака (овулама и сперми). Може настати у појединачним малим варијацијама, великим варијацијама - чак и болестима - или могу бити тихи, без икаквог ефекта..

Варијације у генетском материјалу могу генерисати фенотипску разноврсност у природи, било између појединаца различитих врста или чак исте врсте.

Врсте генетских мутација или промена тачака

Постоје две врсте мутацијских промена гена:

Промене азотних база

Они се састоје од замене пара азотних база другом. Подељени су на два типа: транзиције и трансверзије.

• Прелази: оне укључују замјену једне базе за другу из исте хемијске категорије. На пример: пурин другог пурина, аденин гванином или гванином аденином (А → Г или Г → А). Такође може бити случај супституције пиримидина са другим пиримидином, на пример: цитозин помоћу тимина или тимина помоћу цитозина (Ц → Т или Т → Ц).
• Трансверсионс: то су промене које укључују различите хемијске категорије. На пример, случај промене пиримидина са пурином: Т → А, Т → Г, Ц → Г, Ц → А; или пурин помоћу пиримидина: Г → Т, Г → Ц, А → Ц, А → Т.

По конвенцији, ове промене су описане у односу на дволанчану ДНК и стога, базе које чине пар морају бити детаљно описане. На пример: транзиција би била ГЦ → АТ, док би трансверзија могла бити ГЦ → ТА.

Уметање или брисање

Они се састоје од уласка или изласка пара или више парова нуклеотида гена. Иако је јединица која је погођена нуклеотид, обично се односи на пар или парове укључених база.

Последице

-Основни концепти

Да бисмо проучили последице мутација гена, морамо прво размотрити две фундаменталне особине генетског кода.

1. Први је да је генетски код дегенерисан. То значи да исти тип аминокиселине у протеину може бити кодиран са више од једног тројка или кодона у ДНК. Ово својство подразумева постојање више тројки или кодона у ДНК него типови аминокиселина.
2. Друго својство је да гени имају кодоне завршетка, који се користе за престанак транслације током синтезе протеина.

-Сценарији мутација гена

Крвне мутације могу имати различите посљедице, овисно о специфичном мјесту гдје се појављују. Према томе, можемо визуализовати два могућа сценарија:

1. Мутација се јавља у делу гена у коме је протеин кодиран.
2. Мутација се дешава у регулаторним секвенцама или другим типовима секвенци које нису укључене у одређивање протеина.

-Функционалне последице првог сценарија

Генске мутације у првом сценарију генеришу следеће резултате:

Силент мутатион

То се дешава када се кодон промијени за други који кодифицира исту аминокиселину (то је посљедица дегенерације кода). Ове мутације се називају нечујне, јер у стварном смислу не мења резултирајућу аминокиселинску секвенцу.

Промена мутације правца

Појављује се када промена кодона одређује промену аминокиселине. Ова мутација може имати различите ефекте у зависности од природе нове аминокиселине.

Ако је иста хемијска природа слична оригиналу (синонимна супституција), могуће је да је ефекат на функционалност добијеног протеина занемарљив (овај тип промене се често назива конзервативна промена).

Када је, напротив, хемијска природа добијене аминокиселине веома различита од оригиналне, ефекат може бити променљив, јер је у стању да добијени протеин постане неупотребљив (не-конзервативна промена).

Специфична локација мутације овог типа унутар гена може генерисати варијабилне ефекте. На пример, када се мутација дешава у делу секвенце која ће довести до активног центра протеина, очекује се да је оштећење веће него ако се деси у мање критичним регионима..

Мутација без значења

То се дешава када промена генерише стоп кодон за превод. Овај тип мутације обично производи дифункционалне протеине (скраћени протеин).

Уметање или брисање

Они имају ефекат еквивалентан мутацији без смисла, иако нису идентични. Ефекат се јавља када се мења оквир читања ДНК (феномен познат као померање оквира читања или фрамесхифт).

Ова варијација производи курирску РНК (мРНК) са заостајањем од места где је дошло до мутације (инсерција или делеција), и према томе промена у секвенци амино киселина протеина. Протеински производи добијени из гена са овим типом мутација биће потпуно дисфункционални.

Изузеци

Изузетак може настати када постоје уметања или брисања тачно три нуклеотида (или вишекратника од три).

У овом случају, упркос промени, оквир читања остаје непромењен. Међутим, не може се искључити да је добијени протеин дисфункционалан, било уградњом аминокиселина (у случају инсерције) или губитком истих (у случају делеција)..

-Функционалне последице другог сценарија

Мутације се могу појавити у секвенцама регулаторног типа или другим секвенцама које нису укључене у одређивање протеина.

У овим случајевима, ефекат мутација је много теже предвидети. Тада ће зависити од тога како тачкаста мутација утиче на интеракцију тог ДНК фрагмента са регулатором вишеструке експресије гена који постоји.

Опет, разбијање оквира читања или једноставно губљење фрагмента потребног за сједињавање регулатора, може изазвати ефекте који се крећу од дисфункције протеинских продуката, до недостатка контроле у ​​њиховим количинама..

-Неуобичајени случајеви који доводе до болести

Пример веома ретке тачкасте мутације је такозвана мутација чулног добитка.

Ово се састоји у трансформацији завршног кодона у кодно кодирање. Ово је случај са варијантом хемоглобина Хемоглобин Цонстант Спринг (алелна варијанта ХБА2 * 0001), узрокована променом УАА завршног кодона на ЦАА кодон.

У овом случају, тачкаста мутација резултира нестабилним α-2 хемоглобином који се шири са 30 аминокиселина, узрокујући крвну болест звану алфа-таласемија.

Референце

1. Еире-Валкер, А. (2006). Дистрибуција ефеката фитнеса нових штетних аминокиселинских мутација код људи. Генетицс, 173 (2), 891-900. дои: 10.1534 / генетицс.106.057570
2. Хартвелл, Л.Х.. ет ал. (2018). Генетика од гена до генома. Шесто издање, МацГрав-Хилл образовање. стр.849
3. Ново-Виллаверде, Ф.Ј. (2008). Људска генетика: концепти, механизми и примене генетике у области биомедицине. Пеарсон Едуцатион, С.А. пп. 289
4. Нуссбаум, Р.Л. ет ал. (2008). Генетика у медицини. Седмо издање. Саундерс, стр. 578.
5. Столтзфус, А., и Цабле, К. (2014). Менделијан-Мутатионизам: Заборављена еволуциона синтеза. Часопис за историју биологије, 47 (4), 501-546. дои: 10.1007 / с10739-014-9383-2