Mutace mutace náhodná a neusměrněná změna

Mutace

mutace = náhodná a neusměrněná změna genotypu n spontánní – bez vnějšího vlivu – chybovost DNA–polymerázy, oprav – mismatch repair systém n indukované – přímý nebo nepřímý vliv mutagenů – mutagenita = genotoxicita = schopnost poškodit DNA

zpět

mutageny n biologické mutageny – viry – začlenění virové DNA – lyzogenní cyklus n fyzikální mutageny – různé typy záření – UV záření → thyminové dimery § T+T, nebo T+C → nepárují se → zastavení repl. v. – γ-záření, rentgenové záření § přímo: ds zlomy § nepřímo: vznik kyslíkových radikálů n chemické mutageny – chemické změny bází – polycyklické aromatické uhlovodíky (spalování) → epoxidy – kovalentní vazba na báze (inzerce, delece) – org. rozpouštědla, léky, barviva, pesticidy (DDT), yperit

mutageny n chemické mutageny – deaminace § C → U → → U: A místo C: G – depurinace § odštěpení purinové báze – alkylace § přidání methylové nebo ethylové skupiny § alkylační činidla (nitrosaminy) § methyl. G se páruje s T → A: T místo G: C – oxidace § kyslíkové radikály § oxo. G se páruje s C i s A → T: A místo G: C – analogy bazí § brom. U ≈ T, ale páruje s G → G: C místo A: T

mutace n mechanismus – bodové § tranzice (purin-purin, pyrimidin-pyrimidin) § transverze (purin-pyrimidin) – posunové (frameshift) § inzerce (vložení), amplifikace (zmnožení), delece (odstranění) n následek mutace – missense – kodón pro jinou amynokyselinu – samesense – synonymní substituce – silent – synonymní či neutrální substituce – nonsense – vznik stop kodónu – suppressor – vznik supresoru – lethal – smrtelná

samesense

mutace n rozsah mutace – genové – jeden gen (bodové mutace) – chromozomové – struktura ch. , pořadí genů, … – genomové– ploidie (změna genomu) – chromozomové aberace – na úrovni chromozomu § 1 ch. = 1000 genů, 100 chorob, 1 ze 100 novorozenců § spontánní potraty § numerické a strukturní § somatické a gametické

chromozomové mutace n numerické – aneuploidie = ztráta nebo nadbytek 1 chromozomu § § § chybný rozchod chromozomů v meióze špatná mitóza embrya trizomie ch. 21 → Downův syndrom – polyploidie = více chromozomových sad § triploidie u spontánních potratů n strukturní – – – n delece: terminální a intersticiální translokace: přesun části ch. na jiný inverze: přesun v rámci jednoho ch. somatické a gametické – pdf

geneticky podmíněné choroby chromozomové aberace n Downův syndrom – trizomie chromozomu 21 – šikmé oči, široký knoflíkovitý nos, pootevřená ústa, velký jazyk – mentální retardace, zdravotní komplikace – translokace 3. chromozomu 21 na chrom. 14 n trizomie chromozomu 13 nebo 18 – – – Patauův a Edwardsův syndrom poruchy vnitřních orgánů smrt brzy po narození

geneticky podmíněné choroby chromozomové aberace n Klinefeterův syndrom (XXY) – pohlaví = muž – malá varlata, zvětšené prsní žlázy, sterilita n syndrom XXX (superžena) – snížená inteligence, poruchy plodnosti n syndrom XYY (supermuž) – vysoký vzrůst, psychická labilita n Turnerův syndrom – – – monozomie chromozomu X pohlaví = žena malá postava, srdeční vada, sterilita

geneticky podmíněné choroby chromozomové aberace n intersex – mozaika buněk s XX nebo XY – obojetné gonády, nevyhraněný genitál n Di. Georgeův syndrom – delece části q–raménka chromozomu 22 – srdeční vady, poruchy imunity, rozštěp patra, poruchy metabolismu Ca

geneticky podmíněné choroby metabolické poruchy n achondroplázie (chondrodystrofie) = porucha vývoje kostní tkáně → trpasličí vzrůst n alkaptonurie = porucha metabolické dráhy tyrosinu – metabolity v tkáních → invalidizace Peter Dinklage n fenylketonurie (hyperfenylalaninémie) = porucha metabolické dráhy fenylalaninu – metabolity v tkáních → mentální retardace – dieta

geneticky podmíněné choroby metabolické poruchy n albinismus = porucha syntézy melaninu – světlá kůže a vlasy, duhovka – časté poruchy zraku x leucismus – porucha diferenciace pigment. b. n cystická fibróza (mukoviscidóza) = porucha transportu osmoicky aktivních iontů – hlen v plicních sklípcích

geneticky podmíněné choroby n srpkovitá anémie (drepanocytóza) – missense substituce 1 nukleotidového páru → defektní forma hemoglobinu → poruchy přenosu O 2, rozpad č. krvinek, sraženiny n xeroderma pigmentosum – chyby v opravách DNA – vysoká citlivost na UV – hrubá pigmentovaná kůže s nádorky

geneticky podmíněné choroby nádorová onemocnění n mutageny ~ karcinogeny = kancerogeny n mutace v genech pro regulaci buněčného cyklu nebo opravy DNA → onkogeny n protoonkogeny → mutace promotoru, pomnožení genu, translokace → aktivní onkogen – leukémie : translokace ch. 9 a 22 → aktivace ABL

geneticky podmíněné choroby n polydaktilie – nadpočetné prsty n Huntingtonova choroba – poruchy koordinace → postižení nervové aktivity – psychika, svalová činnost, IS, úmrtí n civilizační choroby – multifaktoriální – genetika i vliv prostředí – cukrovka, nádorová o. , srdeční a cévní o. – rozštěpy – rtu, patra, páteře

geneticky podmíněné choroby n Amesův test – test mutagenity video