Генные мутации. Определение. Классификация генных мутаций. Номенклатура генных мутаций. Значение генных мутаций. Биологичес

Реакции с участием ДНК

Репликация (самоудвоение ДНК)
Рекомбинация (обмен участками между молекулами ДНК)
Репарация

Hарушения в одной из цепей ДНК – это еще не мутация!
Мутон

Генные мутации. Определение .

структурные – кодируют белок или тРНК или рРНК

регуляторные – регулируют

Классификация мутаций

По причине

Спонтанные – причина не ясна
Индуцированные – вызваны мутагенами
Мутагены – факторы,

По уровню

Генные –изменения в пределах одного гена
Хромосомные – изменения строения хромосом
Геномные

«Мутации транскрипции» и «мутации трансляции»

Виктор Маккьюсик
мутации, изменяющие последовательность аминокислот в белке

По механизмам

Мутации без сдвига рамки считывания м и со сдвигом рамки

Последствия замен или вставок/ выпадений одной пары нуклеотидов (на примере простого

Замены нуклеотидов не обязательно ведут к изменению смысла генетической информации

Миссенс (missense)-изменяется

Примеры генных мутаций у человека

ЦТТ в ДНК
ГАА в РНК

ЦАТ в ДНК
ГУА в РНК

Миссенс мутация. Пример

Дефект гена HBB (*141900, 11p15.5). HbS образуется в результате замены валина

Нонсенс мутация может возникнуть как в результате замены нуклеотида, так и

Антигены А и В – олигосахариды, синтезируются из антигена Н под

Выпадения и вставки большого числа нуклеотидов часто являются нарушением рекомбинации

Мутации со вставкой большого числа нуклеотидов – болезни экспансии тринуклеотидных повторов

Синдром ломкой Х хромосомы (синдром Мартина-Белл). Степень снижения интеллекта тем выше,

Еще примеры мутаций с выпадением разного количества нуклеотидов

Делеция 3 нуклеотидов –

Муковисцидоз (cystic fibrosis), наследуется аутосомно-рецессивно. Самая частая мутация – выпадение 3

Мекониальный илеус – проявление CF

«Барабанные палочки» и «часовые стекла» – проявления

Крупные делеции (выпадения) в гене дистрофина дают МДД (мышечная дистрофия Дюшенна),

МДД

По локализации в гене. Если мутация происходит

в кодирующей части – синтез

По локализации в хромосоме

Аутосомные – в аутосомах (неполовых хромосомах)
Х-сцепленные (в Х

По локализации в клетке

Ядерные
Цитоплазматические (немногочисленные, но тяжелые митохондриальные болезни)

Митохондрии имеют свою

Митохондриальные болезни передаются по материнской линии и затрагивают, мышцы, зрение, нервную

По локализации в организме

Соматические (в клетках тела, чаще всего – рак),

По последствиям

Вредные
Полезные
Нейтральные

По проявлению в фенотипе

Доминантные (проявляются в фенотипе сразу как в гомо-,

Множественный аллелизм

Чем длиннее ген, тем больше у него может быть мутантных

Номенклатура генных мутаций

Гены имеют названия и места на хромосомах например:

15q21.1 – фибриллин (мутация

Номенклатура генов и генных мутаций основывается на разных подходах:

Подход 1: Генетическая

Генетическая номенклатура (подход 1) основана на описании изменений в ДНК или

Огромная роль в собирании и описании генных мутаций у человека принадлежит

(OMIM - Online Mendelian Inheritance in Man)

Каждая мутация получает 6-значный номер

Названия генных болезней не систематизированы (подход 3)

Это может быть просто название,

Ахондроплазия (хондродистрофическая карликовость)

OMIM 100800
Мутация в белке-рецепторе к фактору роста фибробластов

Синдром Марфана OMIM 154700

Мутация в важном белке соединительной ткани – фибриллине.
Проявления

Синдром «грима Кабуки» OMIM 147920, в чем состоит генетический дефект, пока

Некоторые распространенные генные болезни

Значение генных мутаций

Для биологии: возникают новые аллели генов, что дает материал для естественного

Биологические антимутационные механизмы

Поскольку большинство мутаций вредны, природа выработала антимутационные механизмы

Две цепи ДНК (запасная

Но совсем без мутаций нельзя!

польза для эволюции

вред для особи

Частота генных мутаций

Спонтанные мутации возникают самопроизвольно на протяжении всей жизни организма

Свойства гена