Курс за вибором: “Сучасні проблеми молекулярної біології” Лекція 1



Скачати 470.79 Kb.
Сторінка4/8
Дата конвертації09.11.2016
Розмір470.79 Kb.
1   2   3   4   5   6   7   8

Соматичні мутації викликаються фізичними, хімічними або біологічними чинниками. Вони можуть зумовити появу нових ознак клітин, тканин або органів. Такі зміни генотипу успадковуються тільки «нащадками» цих клітин в межах одного організму. Тобто соматичні мутації також є чинниками, що обумовлюють прояв мінливості у індивідуумів. Мутації, що виникають в соматичних клітинах, здатні ініціювати розвиток злоякісних новоутворень, скорочувати тривалість життя, викликати передчасне старіння, а також несприятливо впливати на цілий ряд життєво важливих функцій організму.

2. Причини мутацій:

- помилки у дуплікації ДНК,
- помилки процесінгу гяРНК
- помилки мейозу та мітозу

вплив хімічних, фізичних, біологічних чинників

Мутації змінюються у розмірах від одиничного нуклеотиду до великого сегменту хромосоми.

Мутації можуть відбуватися під клітинним контролем під час таких явищ як, наприклад, гіпермутація. Під час гіпермутації на невеликій за протяжнгістю ділянці (1500-2000 нуклеотидів) виникає багато мутаций і клітина вмирає у результаті апоптозу.

  1. Вплив мутацій на здоров’я та розвиток

Вважається, що переважна більшість мутацій не мають ніякого істотного ефекту на виживання організму, позаяк функціональними є лише 10% геному. Також механізми репарації ДНК можуть виправити більшість змін перед тим, як вони безповоротно стануть мутаціями. Крім того, багато організмів мають постійні механізми для усунення видозмінених соматичних клітин.

Рівень зміни ознаки залежить від зміни структури поліпептиду та функції протеїну, наприклад, ферменту. Важливо пам'ятати, що мутація відбувається лише в 1 алелі гена і її прояв залежить від взаємодії з нормальною алеллю у гетерозигот.

Мутація загальноприйнята науковим суспільством як механізм, через який працює природній добір, забезпечуючи нові вигідні ознаки, з якими виживають організми, або невигідні ознаки, які елімінуються разом із слабкішими організмами.

Близько 90% ДНК вважається не функціональною і мутації, що в ній відбуваються, не проявляються фенотипово. Решта 10% ДНК є функціональною, вона впливає на властивості організму та його роботу. Мутації у цих 10% ДНК можуть бути нейтральними, корисними або шкідливими. Можливо менше як половина мутацій у цих 10% ДНК є нейтральними.

3.1 Шкідливі мутації

Шкідливі мутації мають тенденцію елімінуватись із популяції, корисні – також, але рідше. Якщо вони накопичуються, то вид краще пристосовується до середовища існування. Нейтральні мутації в цілому елімінуються, але часом можуть розповсюдитись на всю популяцію. Тоді говорять, що мутація фіксується у популяції. Ступінь еволюції, це ступінь, у якій мутації фіксуються у популяції.


    1. Умовно корисні мутації

Корисними для еволюції можуть бути деякі перебудови хромосом. Наприклад, у людини 23 пари хромосом, а у сучасної людиноподібної мавпи - 24 пари. Вважається, що важливим етапом еволюції людини стало «злиття» 12-ої і 13-ої хромосоми мавп і утворення 2-ої хромосоми людини, яка майже повністю відповідає за генетичним складом своїм попередницям. У результаті цього відбулась зміна числа пар хромосом і комбінацій генів, що, ймовірно, стало однією з причин появи людини.

Наприклад, специфічна делеція 32 пар нуклеотидів у людей у ділянці гена CCR5 (CCR5-Δ32) надає стійкість до ВІЛ у гомозигот і затримує початок СНІДУ у гетерозигот. Мутація CCR5 – частіше зустрічається серед європейців. Одна з теорій щодо появи відносно високої частоти CCR5-Δ32 в європейській популяції пояснює наявність цієї мутації тим, що вона давала стійкість до бубонної чуми у середині 14 сторіччя у Європі. Люди, які мали цю мутацію, могли витримати інфекцію, тому її частота збільшилась серед населення. Це могло б також пояснити, чому ця мутація не знайдена в Африці, де бубонна чума ніколи не реєструвалась. Новіша теорія говорить, що тиск добору на мутацію CCR5 Дельта 32 був викликаний віспою, а не бубонною чумою.

Серповидно-клітинна анемія

Це ознака,що має неповне домінування і спричиняється дефектним типом гемоглобіну (серповидно-клітинний гемоглобін або HbS). він не може нормально втримувати оксиген у еритроцитах та блокує кров’яний потік. Люди з генотипом HbSHbS хворі, вони мають еритроцити у формі серпа, гострі напади абдомінального болю, артралгію. Люди з генотипом HbAHbA нормальні. Люди з генотипом HbSHbA іноді мають еритроцити у формі серпа, але це не впливає погано на їх здоровя, та визначає стійкість до малярійного плазмодія.

    1. Генні, хромосомні, геномні мутації та хвороби людини, викликані ними

4.1 Генні мутації

Генні мутації обумовлені порушенням структури одного гена. При цьому зміни пов'язані звичайно тільки з одним або декількома атомами одного або декількох нуклеотидів. Тому такі мутації називають ще точковими. В результаті мутацій змінюється порядок зчитування інформації з генетичного коду, що приводить до зміни амінокислотної послідовності синтезованих білків, або взагалі до зупинки процесів синтезу. Результатом є поява дефектних білків або відсутність якого-небудь ферменту. Це порушує клітинний метаболізм, диференціювання, розвиток і є причиною виникнення нових ознак у потомства (зокрема, спадкових хвороб).

Точкові мутації можуть бути шкідливими, корисними або такими, що не справляють особливого впливу, нейтральними.

90% точкових мутацій є шкідливими - заміна основ у ланцюзі ДНК приводить до серйозних наслідків. Наприклад:

- кистозний фіброз (муковісцидоз);

- таласемія

- галактоземія

Так, остання означає нездатність конвертувати галактозу у глюкозу в печінці. Не вживати галактозу, щоб попередити акумуляцію її надлишкової кількості в печінці. Відомі 3 типи галактоземії, повязані із мутаціями генів ферментів галактози у 1, 9 та 17 хромосомах.

1   2   3   4   5   6   7   8


База даних захищена авторським правом ©lecture.in.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка