4.cvičenie Mutácie
4.cv. Mutácie
- náhle zmeny genetického materiálu na úrovni primárnej štruktúry NK
- súvisia so zmenou genotypu
- nemusia mať súvis so zmenou fenotypu
- sú zdrojom variability
Mutovaný gén
- od pôvodného génu nesie zmenenú sekvenciu nukleotidov
- pôvodný wild type- divý typ
- mutovaný gén- mutant
Rozdelenie mutácii
- postihnutej bunky:
o gametické
o somatické
- spôsob vzniku:
o spontánne
o indukované
- postihnutej GI
o génové
o chromozómové
o genómové
- lokalizácie
o jadrové
o mimojadrové
- smer mutovania
o priame
o spätné
- zlúčiteľnosť
o vitálne
o letálne
- stupeň fenotypového prejavu
o dominanté
o recesívne
Mutácie súvisia s poškodením
- replikačného systému
- rekombinančného systému
- reparačného systému
Mutagény
- faktory, ktoré priamo alebo nepriamo narúšajú štruktúru DNA
- mutagenéza- indukovaná tvorba mutácií, je silným nástrojom genetiky
- genotoxikológia- zaoberá sa mutagénnym účinkom a klasifikáciou mutagénov
Delenie mutagénov
- fyzikálne mutagény
- chemické mutagény
- biologické
Génové mutácie
- malé zmeny genetickej inf., ktoré postihujú malý počet nukleotidov
- bodové mutácie
- rozlišujeme mutácie s efektom na:
o efekt na sekvenciu DNA
o na sekvenciu AMK
o na čítací rámec
o na funkciu daného proteínu
Zmeny sekvencie DNA
- substitúcie (tranzície, transverzie)
- inzercia ( adície)
- delécie
Bodové mutácie vznikajú pôsobením
- vonkajších faktorov
- vnútorných faktorov
Efekt na sekvenciu AMK
- mutácie, ktoré prebiehajú v proteín kódujúcich oblastiach DNA a prejavujú sa zmenou sekvencie v kodónoch na mRNA
- na základe ich efektu rozlišujeme
o so zmenou zmyslu ( missense mutations)
o neutrálne
o tiché mutácie (silent mutations)
Efekt na čítací rámec
- čítací reťazec- spôsob, akým sa interpretujú sekvencie nukleotidov do sekvencie AMK
- mutácie, ktoré ovplyvňujú čítanie kodónov na mRNA vedú takemr vždy k syntéze nefunkčného proteínu
o mutácie bez zmyslu (nonsense mutations)
o posunové mutácie ( frameshift mutations)
Efekt na funkciu proteínu
- mutácia typu gain- of- function
- mutácia typu loss- of- function
- dominantne negatívna mutácie
Chromozómové mutácie
- zmeny v tvare a štruktúrne chromozómov
- dajú sa detekovať cytogenetickými metódami ( zostavovanie karyotypu)
- karyotyp- inf. o veľkosti, tvare a počte chromozómov a študuje sa v metafáze mitózy ( alebo meiózy)
Štruktúra chromozómov
- dve identické sesterské chromatidy spojené centromérou
- podľa umiestnenia centroméry poznáme:
o metacentrický chr.
o submetacentrický
o akrocentrický
o telocentrický
Polyténne chromozómy
- niekoľkonásobne ( až 160 krát) väčšie chromozómy ako maximálne špiralizované chromozómy v metafáze
- nepredstavujú chromozómové aberácie, naopak je takýto stav z genetického materiálu nevyhnutný pre rýchlu a masívnu tvorbu určitých látok
- polyténia predstavuje niekoľkonásobne zmnoženie genetického materiálu opakovanou replikáciou interfázového chromatínu
Typy chromozómových aberácií
- deficiencia
- delécie
- duplikácia
- inverzia ( paracentrická- mimo centroméry, pericentrická-aj s centromérou)
- translokácia ( nereciproká- hocikde sa začlení, reciproká- medzi dvoma nehomologickými chr.)
Genómové mutácie
- ovplyvňuje karyotyp jedinca zmenou počtu chromozómov alebo celého chromozómového súboru
- somatická bunka- pár homologických chromozómov 2n
- pohlavné bunky- polovičný počet n
Polyploidia ( heteroploidia)
- každý počet chromozómov, ktorý je iný ako základná stav ( širší význam)
- aneuplodia ( dôsledok nodisjunkcie chromozómov )
o nulizómia, monozómia, trizómia, dvijitá trizómia
o mínus jeden chromozóm
- euploidia ( pravá polyploidia, dôsledok endomitózy)- znásobenie celej sady
- ak nastane pravá polyploidia pri vzniku pohlavných buniek. Vznikajú tzv. neredukované gaméty (2n), ktoré ak sú životaschopné môžu splývať s normálnymi redukovanými gamétami (n) a vzniká polyploidný organizmus (3n)
Typy polyploidie
- monoploidia ( trúdy)
- anortoplodia ( nepárny násobok)
- ortoplodia ( párny násobok)