Ugrás a tartalomhoz Lépj a menübe
 


Mutáció

 

3. Mutációk

 

Mutáció: a nukleotidok sorrendjében bekövetkező változás

 

Spontán mutációk:

- DNS replikáció természetes tévesztései (mutációs ráta optimalizált)

- mutátor gének; azok a gének, amelyek mutáns alléljei jelenlétében a mutációs ráta megváltozik (megnő vagy lecsökken, „mindkét változás előnytelen az egyed illetve a faj szempontjából” lásd: DNS polimeráz proofreading-ben mutáns alléljeit).

- tautomerizációk (oxo-enol izomerizáció)

- UV, elektromágneses sugárzás, röntgen sugárzás, háttérsugárzás, természetes radioaktív sugárzás

természetes vegyületek, stb.

 

Indukált mutációk: (tudatos emberi cselekvés van mögötte)

-          sugárzások: UV, röntgen, radioaktív sugárzások

-          különböző vegyületek: deamináló szerek (pl. HNO2 /salétromossav/, NH2OH /hidroxilamin/), metiláló és alkiláló szerek (pl. nitrozoguanidin /NTG/, etil-metán-szulfonát /EMS/, metil-metán-szulfonát /MMS/, dietil-szulfát, O-6-etil-guanin a mutáció fő okozója, mustárgáz /bifunkcionális alkiláló szer/)

-          bázisanalógok (5-bróm-uracil (5BU), 2-aminopurin (2AP)

-          keláló szerek Ezek a vegyületek „becsúszhatnak” a szomszédos bázispárok síkja közé, s mintegy  szegecset/éket vernek a DNS-be. A szomszédos bázispárok síkja 3.4 Angström helyett 6.8 –ra nő, a cukor foszfát gerinc is megfeszül, a gerinc spirál lefutása lejtése sokkal meredekebb lesz a két bp síkja között. Torzulások >> hibás ligálás >> replikáció >> frameshift mutációk

-          Poliaromás vegyületek (benzopyrén, proflavin, akridinek, ICR vegyületek)

 

3.1 Kromoszómamutációk:

 

  • Deléciók, (DNS szakasz kiesése)
  • Transzlokáció: kromoszómaszakasz áthelyeződése eredeti helyéről egy másik helyre (kromoszómán belüli átrendeződéssel, vagy másik kromoszómára
    • -reciprok transzlokáció: két kromoszómán kölcsönösen kicserélődő szakaszok
  • Inverzió: kromoszómaszakasz 180 fokos megfordulása
    • -paracentrikus inverzió: kromoszómakaron belül történő inverzió, nem érinti a centromeront
    • -pericentrikus inverzió: kromoszómán belüli inverzió, amely a centromeront is magában foglalja
  • Duplikáció: kromoszómaszakasz többszöröződése
  • Inszerció: a kromoszóma egy pontján idegen eredetű DNS épül be (inszertélódik) (molekuláris genetikában a speciális transzdukció, DNS szakasz klónozása jelenti ezt az esetet)
  • Centrális fúzió: két telocentrikus vagy akrocentrikus kromoszóma összeforradása egy metacentrikus kromoszómává
    • -speciális esete a Robertson-iális fúzió, amikor mindkét kromoszómakar azonos (izokromoszóma)

 

Kromoszómák számbeli változásai:

  • Ploidia (Autopoliploidia, allopoliploidia) A Teljes kromoszómakszletet érinti. Egy faj több kromoszómakészletet hordozó egyedek autopoliploidok, különböző fajok kromoszóma készleteit hordozó egyedek - allopoliploidok.
  • Aneuploidia (Monoszómia (2n-1), Triszómia (2n+1)egy-egy kromoszómát érint Aneuploidia esetén egy vagy több kromoszóma száma változik az új egyed vagy ivarsejtkialakulásakor - az egyed aneuploiddá válik.

 

3.2 Szekvencia mutációk:

 

1.) Pontmutációk: tranzíció (Purin-purin, pirimidin-pirimidin csere), transzverszió (purin-pirimidin csere, inszerció (1bp), deléció (1bp)

2.) Frameshift mutációk (leolvasási keret eltolódása)

3.) Deléciók (több bp hoszúságú DNS szakasz kiesése)

4.) Inverziók (több bp hoszúságú DNS szakasz megfordulása)

5.) Inszerciók (több bp hoszúságú DNS szakasz beékelődése az eredeti DNS szekvenciába)

6.) Back mutáció, reverzió (a mutáció „visszamutálása” vad típusúra)

7.) Second site mutáció (pszeudoreverzió) (eredeti mutáns szuppressziója második mutációval – eredménye: kettős mutáns)

8.) „Csendes” mutációk (nincs fenotípusos hatásuk pl. enzimaktivitásra)

9.) Spontán mutációk (a sejtbeli folyamatok hibázásnak pl. DNS replikáció, repair, valamint környezeti hatások pl. UV, kozmikus sugárzás, vegyületek következményei)

10.) Indukált mutációk (tudatos tevékenységgel mutagén hatásra: UV és röntgen, vegyszerek kiváltotta mutációk)

11.) Site directed mutáció (fordított genetika, DNS polimerázzal irányítottan kiváltott mutáció)

 

Mutációk funkcionális hatásukat tekintve pl.:

·         ts mutációk. Termoszenzitív utáció. Az aminósav csere csak magasabb, azaza non permisszív hőmérsékleteten válik észrevehetővé, itt lesz az új fehérje működésképtelen, egyébént rendesen működik.

·         nonsense (stopkodon) mutációk: a kódoló régióba beépül egy stop jel, így a génterméknek csak az N Terminális darabja kpződik.

·         Missense mutáció:  egy kodon úgy változik meg, hogy az más fehéréjt kódoljon.

·         Samesense mutáció, A kodon megváltozik, ám mivel degenerált, ez nem történik Aminosav csere.

·         Back mutáció: Kettős mutációval helyreáll az eredeti funkció,

·         Indukált és spontán mutáció

 

Pleiotrópia: Sok génnek van másodlagos, vagy járulékos hatása is – a valóságban a gének többsége nem csak egy, hanem több tulajdonság kialakításában is szerepet játszik. Az a jelenség, amikor egy gén két vagy több tulajdonságra is hat a pleiotrópia. (pl.: fenilketonuria)

Egy bizonyos allél által meghatározott különböző géneket pleiotróp géneknek nevezzük. Egyik pleiotróp sajátság elsőrendű, primer fenotípus; egyenes következménye a gén kémiai szerkezetében (nukleotidsorrendjében) bekövetkezett változásnak. A többi pleiotróp fenotípus ennek következménye, vagyis másodlagos.