Презентация на тему генные мутации. Презентация "Классификация мутаций

Акимжан Сумбат Бт 15-21

Слайд 2

Слайд 3: Определения:

Мутация Мутагены Мутация (от лат. mutatio - изменение, перемена) - любое изменение в последовательности ДНК. Мутация - это качественные и количественные изменения ДНК организмов, приводящие к изменениям генотипа. Термин введён Гуго де Фризом в 1901 году. На основе исследований им создана мутационная теория. Мутагены – факторы среды, вызывающие появления мутаций у организмов

Слайд 4: Мутации (по степени изменения генотипа)

Генные (точечные) Хромосомные Геномные

Слайд 5: Генные мутации:

Изменение одного или нескольких нуклеотидов пределах гена.

Слайд 6: Серповидно-клеточная анемия -

наследственное заболевание, связанное с нарушением строения белка гемоглобина. Эритроциты под микроскопом имеют характерную серпообразную форму (форму серпа) Больные серповидно-клеточной анемией обладают повышенной (хотя и не абсолютной) врожденной устойчивостью к заражению малярией.

Слайд 7: Примеры генных мутаций

Гемофилия - (несвёртываемость крови) –одно из самых тяжёлых генетических заболеваний, вызванных врождённым отсутствием в крови факторов свёртывания. Родоначальницей считают королеву Викторию.

Слайд 8: АЛЬБИНИЗМ – отсутствие пигмен та

Причиной депигментации является полная или частичная блокада тирозиназы – фермента, необходимого для синтеза меланина, вещества, от которого зависит окраска тканей.

Слайд 9: Хромосомные мутации

Изменение формы и размера хромосом.

Слайд 10: Хромосомные мутации

Слайд 11

Слайд 12: Геномные мутации -

Изменение числа хромосом

Слайд 13: Геномные мутации -

«Лишняя» хромосома в 21 паре приводит к возникновению синдрома Дауна (кариотип представлен -47 хромосомами)

Слайд 14: Полиплоидия

Гексоплоидное растение (6n) Диплоидное растение (2n)

Слайд 15: Использование полиплоидов человеком

Слайд 16: Мутации различают:

Видимые (морфологические) - коротконогость и бесшерстность у животных, гигантизм, карликовость и альбинизм у человека и животных. Биохимические – мутации, нарушающие обмен веществ. Например, некоторые виды слабоумия вызваны мутацией гена, отвечающего за синтез тирозина.

Слайд 17

Слайд 18: Существуют несколько классификаций мутаций

Мутации различают по месту возникновения: Генеративные – возникшие в половых клетках. Проявляются в следующем поколении. Соматические – возникающие в соматических клетках (клетках тела) и по наследству не передаются.

Слайд 19: Мутации по адаптивному значению:

Полезные – повышающие жизнеспособность особей. Вредные – понижающие жизнеспособность особей. Нейтральные – не влияющие на жизнеспособность особей. Летальные – приводящие к гибели особи на стадии зародыша или после его рождения

Слайд 20

Слайд 21: Мутации различают:

Скрытые (рецессивные) – мутации, которые не проявляются в фенотипе у особей с гетерозиготным генотипом (Аа). Спонтанные – самопроизвольные мутации, в природе очень редки. Индуцированные – мутации, возникающие в силу ряда причин.

Слайд 22: Мутагенные факторы:

Физические факторы Химические факторы Биологические факторы

Слайд 23: Мутагенные факторы:

Физические мутагены ионизирующее излучение ультрафиолетовое излучение - чрезмерно высокая или низкая температура. Биологические мутагены некоторые вирусы (вирус кори, краснухи, гриппа) - продукты обмена веществ (продукты окисления липидов);

Слайд 24: Физические мутагены

Мутации из-за взрыва в Чернобыле Ученые выяснили, что за 25 лет после Чернобыльской катастрофы генетические мутации вдвое увеличили число врожденных аномалий у потомков людей, живущих на территориях, пострадавших от радиации

Слайд 25: Химические мутагены:

Нитраты, нитриты, пестициды, никотин, метанол, бензопирен. - некоторые пищевые добавки, например, ароматические углеводороды - продукты переработки нефти - органические растворители - лекарственные препараты, препараты ртути, иммунодепрессанты.

Слайд 26: Воздействия химических мутагенов

Оксид азота. Токсичное вещество, в организме человека распадается на нитриты и нитраты. Нитриты провоцируют мутации клеток организма, мутируют половые клетки, приводя к необратимым изменениям у новорожденных. Нитрозамины. Мутагены, к которым наиболее чувствительны клетки реснитчатого эпителия. Подобные клетки выстилают легкие и кишечник, что объясняет тот факт, что у курильщиков высока заболеваемость раком легких, пищевода и кишечника Бензол. Постоянное вдыхание бензола способствует развитию лейкозов - раковых заболеваний крови. При сгорании бензола образуется копоть, в составе которой также немало мутагенов.

Слайд 27: Воздействия химических мутагенов

Цианистый водород, или синильная кислота. Это сильный яд, синильная кислота блокирует ферментную активность клеток, приводя к нарушению процессов деления и репликации ДНК. Мутации, образующиеся в этом случае, необратимы. Полиароматические углеводороды. Самые активные мутагены, из-за своего органического происхождения легко повреждают геном, провоцируя образование атипичных клеток. Доказана роль ПАУ в образовании плоскоклеточного рака.

Слайд 28: Как противостоять мутации

Исключить из своего рациона продукты питания, которые содержат вещества, являющиеся химическими мутагенами. Не подвергать свой организм излишнему инфракрасному и ультрафиолетовому излучению – сократить время пребывания в летний период на солнце до минимума, защищать свое тело от него, ограничить посещения солярия Повышать свой иммунитет, снизить заболеваемость вирусными инфекциями Не курить Не употреблять продукты, содержащие ГМО Не находиться в зонах радиации Не злоупотреблять и не экспериментировать лекарственными препаратами Не загрязнять окружающую среду и воздух

Слайд 29: Мутационная теория:

Мутации- это редкие событии. Это изменения наследственного материала. Мутации возникают внезапно, скачкообразно, не направлено. Мутации наследственны, они передаются из поколения в поколение. Мутации не образуют непрерывных рядов, как при модификационной изменчивости Мутации могут быть полезными для организма, вредными, нейтральными, доминантными и рецессивными. Мутации индивидуальны, т.е. возникают у одного организма.

Слайд 30: Значение мутаций:

Научные исследования Движущая сила эволюции Медицинское направление Селекция

Слайд 31: Заключение:

Появляясь внезапно, мутации, как и революции, разрушают и созидают, но не уничтожают законы природы. Они сами подчинены им.

Последний слайд презентации: «Причины мутаций. Соматические и генеративные мутации»

Любое отклонение от идеального случая следует считать несравненно большей ценностью, чем рядовой, в массовом порядке ожидаемой, поскольку попутно с возникновением отрицательной единицы стоит пролагающая новый путь положительная. И. А. Раппопорт

Продолжаем говорить о реакциях с участием ДНК Репликация (самоудвоение ДНК) Рекомбинация (обмен участками между молекулами ДНК) Репарация (самовосстановление ДНК) Транскрипция (синтез РНК на ДНК) Обратная транскрипция (синтез ДНК на РНК – у некоторых вирусов) Мутирование (изменение строения ДНК)

«Не ошибается только тот, кто ничего не делает» Народная мудрость В ходе репликации и рекомбинации постоянно возникают различные нарушения в структуре ДНК и хромосом, которые распознаются и исправляются системами репарации. Нарушения в ходе этих «трех р» могут приводить к мутациям.

ЦТТ в ДНК ГАА в РНК ЦАТ в ДНК ГУА в РНК Миссенс мутация. Пример – серповидно- клеточная анемия. Замена пары нуклеотидов привела к замене аминокислоты в белке, т.е.изменилась первичная структура, что повлекло изменение вторичной, третичной и четвертичной и формы эритроцитов.

Дефект гена HBB (*141900, 11p15.5). HbS образуется в результате замены валина на глутаминовую кислоту в положении 6 b-цепи молекулы Hb. В венозном русле HbS полимеризуется с формированием длинных цепей, эритроциты становятся серповидными. Это вызывает увеличение вязкости крови, стаз; создается механическая преграда в мелких артериолах и капиллярах, что приводит к тканевой ишемии (с чем связаны болевые кризы). Не для запоминания!

Нонсенс мутация может возникнуть как в результате замены нуклеотида, так и при сдвиге рамки считывания. Пример: группа крови 0. У людей с данной группой крови в гене произошло выпадение (делеция) одного нуклеотида – в результате возник стоп-кодон. Синтезируется короткий и неактивный белок-фермент.

Антигены А и В – олигосахариды, синтезируются из антигена Н под действием белков-ферментов А (аллель I A) или В (аллель I В). Мутация «0» в гене (аллель I 0) привела к образованию неактивного белка. Н АВ Группа 0 (Н) Группа А (А) Группа В (В) Группа АВ (А и В) Мембрана эритроцита с разными антигенами

Еще примеры мутаций с выпадением разного количества нуклеотидов Делеция 3 нуклеотидов – муковисцидоз Делеции или инсерции (вставки) большого числа нуклеотидов – МДД и МДБ – мышечные дистрофии Дюшенна (ранняя и тяжелая) или Беккера (поздняя и более легкая) Не для запоминания!

Множественный аллелизм Чем длиннее ген, тем больше у него может быть мутантных аллелей. Как писал Лев Толстой по другому поводу: «Все счастливые семьи (норма) счастливы одинаково. Каждая несчастная семья (мутация) несчастна по-своему». Так, выявлено около 1000 мутаций гена муковисцидоза, большинство редкие. Самая частая мутация (50% случаев) – del 508 – приводит к выпадению фенилаланина в положении 508 белка и нарушает его работу.

Гены имеют названия и места на хромосомах («прописку»), например: 15q21.1 – фибриллин (мутация вызывает синдром Марфана) 07q31.2 – трансмембранный регулятор (мутация приводит к муковисцидозу) Xp21.2 – дистрофин (мутации - миопатия Дюшенна или Беккера) Короткое плечо p Длинное плечо q Нумерация районов идет от центромеры к теломерам в каждом плече

Генетическая номенклатура (подход 1) основана на описании изменений в ДНК или белке. Примеры (запоминать не надо!): 3821delT - выпадения тимина в позиции ins13 kb – после нуклеотида 2112 вставилось нуклеотидов (13 килобаз) delF508 – выпадение фенилаланина в позиции 508 N44G – замена аспарагина на глицин в позиции 44 W128X – замена триптофана на стоп триплет АланинАланин A Ала АргининАргинин R Арг Аспарагиновая кислотаАспарагиновая кислота D Асп АспарагинАспарагин N Асн ВалинВалин V Вал ГистидинГистидин H Гис ГлицинГлицин G Гли Глутаминовая кислотаГлутаминовая кислота E Глу ГлутаминГлутамин Q Глн ИзолейцинИзолейцин I Иле ЛейцинЛейцин L Лей ЛизинЛизин K Лиз МетионинМетионин M Мет ПролинПролин P Про СеринСерин S Сер ТирозинТирозин Y Тир ТреонинТреонин T Тре ТриптофанТриптофан W Три ФенилаланинФенилаланин F Фен ЦистеинЦистеин C Цис Стоп-триплет Х В ДНК В БЕЛКЕ

Номера генных мутаций (ОMIM) – Аутосомно-доминантные – Аутосомно-рецессивные – Х-сцепленные – Y-сцепленные – Митохондриальные –Аутосомные, описанные после 15 мая 1994 года (OMIM - Online Mendelian Inheritance in Man) Каждая мутация получает 6-значный номер

Названия генных болезней не систематизированы (подход 3) Это может быть просто название, основанное на проявлении болезни – ахондроплазия – «недоразвитие хряща» Может быть синдром, названный по имени ученого (чаще) – синдром Марфана; или больного (реже) Может быть броское и необычное название – синдром грима Кабуки, синдром счастливой куклы 45 Синдром Марфана OMIM Мутация в важном белке соединительн ой ткани – фибриллине. Проявления – высокий рост, длинные конечности, растяжимая соед. ткань. Как следстивие – сколиоз, подвывих хрусталика*, аневризма аорты**. *** ** *

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

Поскольку большинство мутаций вредны, природа выработала антимутационные механизмы Две цепи ДНК (запасная цепь) Вырожденность генетического кода (запасные триплеты) Наличие повторяющихся генов (запасные гены) Диплоидность (запасной набор хромосом) Системы репарации (следит на уровне ДНК) Иммунная система (следит на уровне организма)

Частота генных мутаций Спонтанные мутации возникают самопроизвольно на протяжении всей жизни организма в нормальных для него условиях окружающей среды. Метод определения частоты спонтанных мутаций у человека основан на появлении у детей доминантного признака, если у родителей он отсутствует. Ученый Холдейн рассчитал среднюю вероятность появления спонтанных мутаций, которая оказалась равна 5 х на ген (локус) на поколение. Свойства гена (не путать со свойствами генетического кода!) Дискретность (имеет определенный размер и позицию - локус) Лабильность (может мутировать) Стабильность (однако мутирует редко) Специфичность (ген кодирует конкретный белок) Аллельность (в результате мутаций возникают варианты - аллели) Плейотропность (множественность действия) Дозированность действия (чем больше экземпляров гена в генотипе (доз), тем сильнее эффект гена)

Генные мутации - изменения происходят в молекулярной структуре гена. Они вызываются нарушением очередности нуклеотидов в ДНК вследствие вставок, выпадения или замены отдельных нуклеотидов. В результате происходит изменение считывания наследственной программы с ДНК, что приводит к изменению очередности аминокислот или их состава в полипептидных цепочках белков и к возникновению мутаций.

Генные мутации имеют наибольшее и представляют большой интерес для селекции.

Хромосомные мутации

Хромосомные мутации обуславливаются перестройками хромосом и нарушением их структуры.

Происходят обычно при клеточном делении.

В зависимости от характера возникающих перестроек различают:

нехватки, делеции, дупликации, инверсии и транслокации хромосом.

Хромосомные мутации

Нехватка – теряется концевая часть хромосомы и хромосома укорачивается.

Делеция – теряется средняя часть хромосомы.

Дупликация – происходит удвоение какого-либо участка хромосом.

Инверсия – хромосомы разрываются и срастаются вновь другими концами.

Транслокация – взаимный обмен частями негомологичных хромосом.

Геномные мутации –

это изменения числа хромосом в клетке, возникающие чаще всего в результате нарушений клеточного деления. При этом может быть уменьшение или увеличение числа хромосом полными гаплоидными наборами и тогда возникают гаплоиды и полиплоиды, или за счет отдельных хромосом в диплоидном наборе и образуются гетероплоиды.

Комбинационная изменчивость – возникающая в процессе полового

размножения

Этапы возникновения комбинационной изменчивости:

в профазе 1 в результате кроссинговера;

в анофазе 1 при независимом расхождении гомологичных хромосом каждой пары (материнских и отцовских) к различным полюсам клетки;

при оплодотворении может происходить случайное сочетание половых клеток.

Особенности комбинационной изменчивости

При комбинационной изменчивости происходит новая комбинация генов. Сами гены, их молекулярная структура не изменяются. Изменяются лишь их сочетания и характер взаимодействия в генотипе

Значение в эволюционном процессе

Комбинационная изменчивость связана только с новыми комбинациями и рекомбинациями генов, и дает огромное разнообразие форм.

Генные мутации создают новые наследственные единицы - гены и, тем самым представляет естественному отбору исходный материал. Именно генные мутации вызывают ту самую неопределенную изменчивость, которой Дарвин придавал главное значение в эволюции

Значение в эволюционном процессе

Естественный отбор оценивает качество мутаций. Он сохраняет те формы, которые в результате мутаций оказались более приспособленными к данным условиям и уничтожает формы с мутациями, снижающими их приспособленность.

Методы изучения изменчивости

В основу методов изучения генетической изменчивости положено определение степени влияния наследственности и среды в проявлении фенотипа.

При изучении внутривидовой изменчивости применяются статистические методы обработки количественных признаков отдельных выборок групп особей, относящихся к разным видам, подвидам или сортам.

Определение.
Классификация генных мутаций.
Номенклатура генных мутаций.
Значение генных мутаций.
Биологические антимутационные
механизмы.
6. Свойства гена.
1.
2.
3.
4.
5.

Продолжаем говорить о реакциях с участием ДНК

Репликация (самоудвоение ДНК)
Рекомбинация (обмен участками между
молекулами ДНК)
Репарация (самовосстановление ДНК)
Транскрипция (синтез РНК на ДНК)
Обратная транскрипция (синтез ДНК на
РНК – у некоторых вирусов)
Мутирование (изменение строения
ДНК)

Предупреждение! Лекция получилась трудная для восприятия. Пожалуйста, не пытайтесь списывать все, что будет на экране, а в

конце
посоветуйте, что было бы
лучше убрать вообще.
Спасибо!

«Не ошибается только тот, кто ничего не делает» Народная мудрость

В ходе репликации и рекомбинации
постоянно возникают различные
нарушения в структуре ДНК и
хромосом, которые распознаются и
исправляются системами репарации.
Нарушения в ходе этих «трех р» могут
приводить к мутациям.

Hарушения в одной из цепей ДНК –
это еще не мутация!
Мутон – наименьшая
единица мутации –
равен паре
комплементарных
нуклеотидов.

Генные мутации. Определение.

Напоминаю: Строение гена эукариот.

Генные мутации – любые
изменения последовательности
нуклеотидов гена
Напоминаю: Строение гена эукариот.

уникальные – одна
копия на геном
структурные – кодируют
белок или тРНК или рРНК
Гены
регуляторные – регулируют работу
структурных
повторяющиеся

Классификация мутаций

По причине

Спонтанные – причина не ясна
Индуцированные – вызваны
мутагенами
Мутагены – факторы, вызывающие
мутации:
физические – например, температура, радиация
химические – например, НNO2, иприт
биологические - например, вирусы

По уровню

Генные –изменения в пределах одного
гена
Хромосомные – изменения строения
хромосом
Геномные – изменения количества
хромосом
Сегодня мы обсуждаем
только генные мутации!

По механизмам

Основные типы генных мутаций:
замена нуклеотидов
вставка или выпадение
нуклеотидов
о
переворот нуклеотидов на 180
(везде имеются в виду пары нукдеотидов)

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

Замены нуклеотидов не обязательно ведут к изменению смысла генетической информации

Миссенс (missense)-изменяется
аминокислота в белке
Сайлент (silent)- аминокислота не
меняется
Нонсенс (nonsense)- вместо кодона для
аминокислоты появляется стоп-кодон

Примеры генных мутаций у человека

Миссенс мутация. Пример – серповидноклеточная анемия.
Замена пары нуклеотидов привела к замене аминокислоты в белке,
т.е.изменилась первичная структура, что повлекло изменение
вторичной, третичной и четвертичной и формы эритроцитов.
ЦТТ в ДНК
ГАА в РНК
ЦАТ в ДНК
ГУА в РНК

Дефект гена HBB (*141900, 11p15.5). HbS образуется в результате замены валина на глутаминовую кислоту в положении 6 b-цепи

Не для запоминания!
Дефект гена HBB (*141900, 11p15.5). HbS образуется в
результате замены валина на глутаминовую кислоту в
положении 6 b-цепи молекулы Hb. В венозном русле HbS
полимеризуется с формированием длинных цепей,
эритроциты становятся серповидными. Это вызывает
увеличение вязкости крови, стаз; создается механическая
преграда в мелких артериолах и капиллярах, что приводит
к тканевой ишемии (с чем связаны болевые кризы).

Нонсенс мутация может возникнуть как в результате замены нуклеотида, так и при сдвиге рамки считывания. Пример: группа крови 0.

Нонсенс мутация может возникнуть
как в результате замены нуклеотида,
так и при сдвиге рамки считывания.
Пример: группа крови 0.
У людей с данной группой крови в
гене произошло выпадение
(делеция) одного нуклеотида – в
результате возник стоп-кодон.
Синтезируется короткий и
неактивный белок-фермент.

Антигены А и В – олигосахариды, синтезируются из антигена Н под действием белков-ферментов А (аллель IA) или В (аллель IВ).

Мутация «0» в гене
(аллель I0) привела к образованию неактивного белка.
Группа 0 (Н)
Группа А (А)
Группа В (В)
Группа АВ (А и В)
А
Мембрана эритроцита с
разными антигенами
Н
В

Выпадения и вставки большого числа нуклеотидов часто являются нарушением рекомбинации (неравный кроссинговер). Примеры: синдром

Выпадения и вставки большого
числа нуклеотидов часто являются
нарушением рекомбинации
(неравный кроссинговер).
Примеры: синдром Мартина-Белл
(умственная отсталость,с
фрагильной Х хромосомой)

Мутации со вставкой большого числа нуклеотидов – болезни экспансии тринуклеотидных повторов

Синдром ломкой Х хромосомы (синдром Мартина-Белл). Степень снижения интеллекта тем выше, чем больше вставка ЦГГ повторов.

FMR-1 gene
норма
премутация
полная мутация

Еще примеры мутаций с выпадением разного количества нуклеотидов

Не для запоминания!
Делеция 3 нуклеотидов – муковисцидоз
Делеции или инсерции (вставки)
большого числа нуклеотидов – МДД и
МДБ – мышечные дистрофии Дюшенна
(ранняя и тяжелая) или Беккера
(поздняя и более легкая)

Муковисцидоз (cystic fibrosis), наследуется аутосомно-рецессивно. Самая частая мутация – выпадение 3 нуклеотидов (триплет 508)

Не для запоминания!
Нарушается выделение секретов железами

Органы, страдающие при
муковисцидозе (СF)
«Барабанные палочки» и
«часовые стекла» – проявления
хронической легочной инфекции
Мекониальный илеус – проявление CF

Крупные делеции (выпадения) в гене дистрофина дают МДД (мышечная дистрофия Дюшенна), инсерции (вставки) – МДБ (мышечная

дистрофия Беккера),.
Наследуются Х-сцепленно
рецессивно
Не для запоминания!

МДД

Продолжим разговор о классификации генных мутаций

По локализации в гене. Если мутация происходит

в кодирующей части – синтез белка
может измениться качественно
в регуляторной части – например, в
промоторе – измениться количественно
в интронах – ничего не будет –
нейтральная (сайлент) мутация

По локализации в хромосоме

Аутосомные – в аутосомах
(неполовых хромосомах)
Х-сцепленные (в Х хромосоме)
У-сцепленные (в Y)

По локализации в клетке

Ядерные
Цитоплазматические (немногочисленные,
но тяжелые митохондриальные болезни)
Митохондрии имеют
свою кольцевую
ДНК

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

Все наши клеточные
органеллы от мам, папы
привносят только хромосомы

По локализации в организме

Соматические (в клетках тела, чаще всего
– рак), не передаются детям
Генеративные (в половых клетках и
проявятся только у потомков)

По последствиям

Вредные
Полезные
Нейтральные

По проявлению в фенотипе

Доминантные (проявляются в фенотипе
сразу как в гомо-, так и в гетерозиготном
состоянии)
Рецессивные (проявляются только в
гомозиготном состоянии)

Множественный аллелизм

Чем длиннее ген, тем больше у него может
быть мутантных аллелей.
Как писал Лев Толстой по другому поводу:
«Все счастливые семьи (норма)
счастливы одинаково. Каждая несчастная
семья (мутация) несчастна по-своему».
Так, выявлено около 1000 мутаций гена
муковисцидоза, большинство редкие.
Самая частая мутация (50% случаев) – del
508 – приводит к выпадению фенилаланина в
положении 508 белка и нарушает его работу.

Номенклатура генных мутаций

Гены имеют названия и места на хромосомах («прописку»), например:

15q21.1 – фибриллин (мутация вызывает
синдром Марфана)
07q31.2 – трансмембранный регулятор (мутация
приводит к муковисцидозу)
Xp21.2 – дистрофин (мутации - миопатия
Дюшенна или Беккера)
Нумерация
районов идет
от
центромеры к
теломерам в
каждом плече
3
2
1
1
2
3
4
Короткое плечо p
Длинное плечо q

Номенклатура генов и генных мутаций основывается на разных подходах:

Подход 1: Генетическая номенклатура (по
изменениям в ДНК или белке)
Для генных болезней человека:
Подход 2: Mendelian Inheritance in Man (ОMIM)
Подход 3: Названия болезней

Генетическая номенклатура (подход 1) основана на описании изменений в ДНК или белке. Примеры (запоминать не надо!):

В ДНК
3821delT - выпадения тимина в
позиции № 3821.
2112ins13 kb – после нуклеотида №
2112 вставилось 13 000 нуклеотидов
(13 килобаз)
В БЕЛКЕ
delF508 – выпадение фенилаланина в
позиции 508
N44G – замена аспарагина на глицин
в позиции 44
W128X – замена триптофана на стоп
триплет
Аланин A Ала
Аргинин R Арг
Аспарагиновая
кислота D Асп
Аспарагин N Асн
Валин V Вал
Гистидин H Гис
Глицин G Гли
Глутаминовая
кислота E Глу
Глутамин Q Глн
Изолейцин I Иле
Лейцин L Лей
Лизин K Лиз
Метионин M Мет
Пролин P Про
Серин S Сер
Тирозин Y Тир
Треонин T Тре
Триптофан W Три
Фенилаланин F Фен
Цистеин C Цис
Стоп-триплет Х

Огромная роль в собирании и описании генных мутаций у человека принадлежит Виктору МакКьюсику. Он начал работу по составлению

регистра мутаций.
(подход 2)
(October 21, 1921 – July 22, 2008),

(OMIM - Online Mendelian Inheritance in Man)
Каждая мутация получает
6-значный номер
Номера генных мутаций
(ОMIM)
1
100000–
199999
Аутосомно-доминантные
2
200000–
299999
Аутосомно-рецессивные
3
300000–
399999
Х-сцепленные
4
400000–
499999
Y-сцепленные
5
500000–
599999
600000–
Митохондриальные
6
Аутосомные, описанные после 15
мая 1994 года

Названия генных болезней не систематизированы (подход 3)

Это может быть просто название,
основанное на проявлении болезни –
ахондроплазия – «недоразвитие хряща»
Может быть синдром, названный по
имени ученого (чаще) – синдром
Марфана; или больного (реже)
Может быть броское и необычное
название – синдром грима Кабуки,
синдром счастливой куклы

Ахондроплазия (хондродистрофическая
карликовость)
OMIM 100800
Мутация в белкерецепторе к
фактору роста
фибробластов

Синдром Марфана
OMIM 154700
Мутация в
важном белке
соединительн
ой ткани –
фибриллине.
Проявления –
высокий рост,
длинные
конечности,
растяжимая
соед. ткань.
Как
следстивие –
сколиоз,
подвывих
хрусталика*,
аневризма Поскольку большинство мутаций вредны, природа выработала антимутационные механизмы Две цепи ДНК (запасная цепь)
Вырожденность генетического кода
(запасные триплеты)
Наличие повторяющихся генов (запасные
гены)
Диплоидность (запасной набор хромосом)
Системы репарации (следит на уровне ДНК)
Иммунная система (следит на уровне
организма)

Но совсем без мутаций нельзя!

вред для
особи
польза для
эволюции

Частота генных мутаций

Спонтанные мутации возникают
самопроизвольно на протяжении всей жизни
организма в нормальных для него условиях
окружающей среды.
Метод определения частоты спонтанных
мутаций у человека основан на появлении у
детей доминантного признака, если у
родителей он отсутствует.
Ученый Холдейн рассчитал среднюю
вероятность появления спонтанных мутаций,
которая оказалась равна 5 х 10-5 на ген
(локус) на поколение.

Свойства гена

Свойства гена (не путать со свойствами генетического кода!)

Дискретность (имеет определенный размер
и позицию - локус)
Лабильность (может мутировать)
Стабильность (однако мутирует редко)
Специфичность (ген кодирует конкретный
белок)
Аллельность (в результате мутаций
возникают варианты - аллели)
Плейотропность (множественность
действия)
Дозированность действия (чем больше
экземпляров гена в генотипе (доз), тем
сильнее эффект гена)