Мутации ДНК
Страница 1

В главах I и III были даны определение мутаций и их классификации. Здесь мы рассмотрим только один из видов мутаций — так называемые точковые мутации, т.е. мутации, вовлекающие отдельно взятые нуклеотиды. Точковые мутации представляют собой вставки или выпадения, а также изменения (разные типы замен одного азотистого основания на другое) пары нуклеотидов ДНК (или нуклеотида РНК). В результате мутирования возникают альтернативные формы генов (аллели) —ген становится полиморфным. Одни из этих мутаций являются вредоносными, т.е. вызывающими развитие наследуемых заболеваний (главы II, III), а другие — нейтральными, не вызывающими никаких существенных изменений в синтезируемых белках. www.todayculture.ru

Точковые мутации можно разделить на два больших класса. К первому классу относятся те, которые связаны с заменой основания. Мутации второго класса обусловлены так называемым сдвигом рамки считывания.

Тип мутационного события: замена основания

Замена одного основания в цепи ДНК может привести к тому что в синтезируемый белок будет встроена «неправильная» аминокислота (пример такой трансформации: Мама мыла раму => Мама рыла раму). В результате функция белка может быть нарушена. Например, если первый кодон мРНК (рис. 4.4) скопирован неправильно и вместо A UG в последовательности мРНК записана последовательность A GG, то вместо метионина будет синтезирован аргинин. Подобная замена единственной аминокислоты в цепочке сотен аминокислот, составляющих белок, может проявиться по-разному. Спектр этих проявлений — от нулевых до летальных — зависит от структуры и функции синтезируемого белка.

Тип мутационного события: сдвиг рамки считывания

Мутации, которые приводят к выпадению или вставке одного и более нуклеотидов, вызывают так называемый сдвиг рамки считывания. В среднем они более вредоносны, чем мутации замены нуклеотида. Примеры подобных трансформаций: Мама мыла раму => Ммам ылар аму — выпадение нуклеотида; Мама мыла раму => Мама мыла драму — вставка основания. Сдвигом рамки этот тип мутаций называется потому, что в результате выпадения (или случайного добавления) одного нуклеотида изменяется считывание (трансляция) кодонов в молекуле мРНК и, начиная с точки, соответствующей положению мутации, синтезируется искаженная последовательность аминокислот. Например, если в результате мутации теряется второй нуклеотид в последовательности ТАС-ААС-САТ, то эта цепочка считывается как ТСА-АСС-АТ. В результате произведенный белок будет содержать не метионин (ТАС) и лейцин (AAQ, а серии (ТСА) и триптофан (ACQ, что приведет к нарушениям последующих биохимических процессов.

Часто мутации оказываются гораздо сложнее описанных выше. Один и тот же ген может мутировать в нескольких местах. Например, известно более 60 разных мутаций одного гена ФКУ, каждая из которых приводит к развитию фенилкетонурии (гл. II), причем некоторые из этих мутаций соответствуют разным степеням тяжести заболевания. Мутации, происходящие в экзонах (кодирующих участках гена), как правило, вредоносны. К счастью, большинство мутаций в организме происходит в нитронах (некодирующих участках гена). Эти мутации не транскрибируются мРНК и, следовательно, фенотипически не проявляются.

Замечательная особенность мутаций состоит в том, что их действие может быть различным в разных организмах и фенотипические проявления одной и той же мутации у разных особей могут быть очень разнообразными. Так, обладание мутантным аллелем у одной особи ожет фенотипически проявиться в форме тяжелого заболевания, а у ПУГОЙ — в форме легкой симптоматики или даже полного ее отсуттвия. Два ключевых понятия, описывающих изменчивость проявления одной и той же мутации в популяции как совокупности организмов (подробнее о генетике популяций в гл. V), — упоминавшиеся (гл И) понятия пенетрантности и экспрессивности.

Пенетрантностъю называется частота проявления аллеля определенного гена у особей данной популяции. Различают пенетрантность полную (аллель проявляется у всех особей) и неполную (аллель не проявляется у части особей). Количественно ее выражают в процентах особей, у которых данный аллель фенотипически проявляется (100% — полная пенетрантность).

Приведем пример. Известно, что не все носители мутации гена ФКУ страдают фенилкетонурией. Пенетрантность мутантного аллеля ФКУ высока и составляет примерно 99%. Это означает, что среди каждых 100 носителей аллеля-мутанта в среднем будет один носитель, не имеющий фенотипических признаков заболевания — среди 100 мутировавших генов один ген-мутант не проявится, т.е. не вызовет развитие заболевания.

Страницы: 1 2


«Узелковый период» Кризис старости.
В преклонном возрасте (старости) человеку предстоит преодолеть три подкризиса. Первый из них заключается в переоценке собственного «Я» помимо его профессиональной роли, которая у многих людей вплоть до ухода на пенсию остается главной. Второй подкризис связан с осознанием факта ухудшения здоровья и старения тела, что дает человеку возмо ...

Психологическое заключение по результатам диагностического обследования (диагноз и прогноз развития)
Диагноз: Дочь хочет большей самостоятельности. Мать этому мешает Подойти к обсуждению этого вопроса обычно несложно, поскольку за время беседы набирается довольно много высказываний типа “Без меня он ничего не сделает” или “Она этого не понимает”. Эти и подобные им реплики — наглядные свидетельства недоверия родителя к ребенку, низкой ...

Учение античных врачей
Гиппократ: учение о темпераментах. Школа Гиппократа (ок. 460–377 гг. до н.э.), известная нам по так называемому «Гиппократову сборнику», рассматривала жизнь как изменяющийся процесс. Среди ее объяснительных принципов мы встречаем воздух в роли силы, которая поддерживает неразрывную связь организма с миром, приносит извне разум, а в моз ...