Классификация генных мутаций.
Classification of gene mutations.
6.4.3. Гендік мутациялардың адамның тұқым қуалайтын ауруларының дамуындағы рөлі.
* Ағылшын және орыс тілдерінде талдау үшін
Ақпараттық-дидактикалық блок
Гендік мутациялар (нүктелік мутациялар немесе трансгенациялар) дегеніміз бұл – ДНҚ молекуласында бір геннің нуклеотиттер қатарын қамтитын құрылысындағы өзгерістер.
Гендік мутацияның себептері бұл – физикалық, химиялық және биологиялық мутагендік факторлар. Көбінде, химиялық мутагендік факторлар ДНҚ молекуласындағы өзгерістерге алып келеді.
Гендік муатациялар екі классқа бөлінеді:
1) репликация қателіктері – жұп негіздердің алмасуы. Азоттық негіздердің алмасуы. Аталған мутациялардың себептері: а) репликация қателіктері; б) арнайы химииялық агенттердің әсері. Химиялық агенттер әсерінен қосылған нуклеотидтің азоттық негіздерінің құрылысы өзгеруі мүмкін.
Синтезделіп жатқан ДНҚ молекуласына негізі өзгерген нуклеотидтің қате жалғануы себеп болуы мүмкін. Егер бұл өзгеріс репарация ферменттері арқылы анықталмайтын болса, өзгерген негіз репликация үдерісіне қатысып, жұп негіздердің басқа негізге алмасуына алып келеді.
Бір пуриндік негіздің (аденин) басқа пуриндік негізге (гуанин), бір пиримидиндік негіздің (цитозин) басқа пиримидиндік негізге (тимин) алмасуы транзиция деп аталады.
Бір пуриндік негіздің (адениннің немесе гуаниннің) пиримидиндік негізге (цитозинге немесе тиминге) алмасуы трансверсия деп аталады.
Азоттық негіздің алмасуынан болатын мутация алғашында ДНҚ молекуласының бір тізбегінде болады. Егер ол өзгерістер репарация механизмдері арқылы түзетілмесе, келесі репликация кезінде өзгерістер ДНҚ молекуласының екі тізбегінде де сақталып қалады.
2) оқылу ретінің жылжуы (фреймшифт) – нуклеотидтердің түсіп қалуы немесе қосылуы нәтижесінде болады. Мұндай мутациялар жиірек кездеседі және жасуша үшін қауіпті.
Аталған өзгеріс ДНҚ молекуласына кейбір химиялық элементтер әсер еткенде, сонымен қатар, радиоактивті сәулелену нәтижесінде орын алады. Осындай өзгерістер салдарынан полипептидтік тізбектің аминқышқылдық құрамының, ақуыздың құрылысы мен қызыментінің бұзылуы, фенотиптің өзгеруі болады.
Инверсия – мутацияның бұл типі ДНҚ молекуласының белгілі бір бөлігінің 180° бұрылуынан болады. Бұл өзгерістер химиялық агенттердің және кейбір физикалық факторлардың репликация және рекомбинация үрдістерінің молекулалық-генетикалық механизмін бүзуы нәтижесінде орын алады.
Экзондардағы өзгерістердің бірнеше типін ажыратуға болады:
Миссенс-мутациялар – триплетті кодтайтын нуклеотидтің өзгеруі нәтижесінде оның басқа кодтаушы триплетке алмасуы, яғни триплеттің мағынасының өзгеруі. Миссенс мутациялар кодондағы ақпараттың өзгеруіне және ақуыздың аминқышқылдық құрамының өзгеруіне алып келеді. Бұл гендік мутациялардың негізгі классы болып табылады.
Нонсенс-мутациялар – триплеттегі нуклеотидтің өзгеруі нәтижесінде оның нонсенс триплетке немесе мағынасыз триплетке алмасуы. 64 кодонның үшеуі терминалды, яғни ақуыз синтезін тоқтататын (УАА, УАГ, УГА) кодондар болып табылады. Нонсенс-мутациялар нәтижесінде трансляция үрдісі терминалды кодон кездескен жерде тоқтайды. Нәтижесінде ген тек полипептидттік тізбектің үзіндісін ғана синтездей алу кабілетіне ие болады.
Сеймсенс – мутациялар генетикалық кодтың артықтылық қасиеті нәтижесінде триплеттің кодтау мүмкіндігі өзгермейді, яғни ақуыздың аминқышқылдық құрамы алмаспайды.
Сплайсинг –мутациялар экзон мен интронның түйіскен жерінде пайда болып, сплайсингтің донорлық немесе акцепторлық сайттарын өзгерту арқылы ақпараттың іске асуын бұзады.
Гендік мутациялардың жеке бір категориясына геннің промоторлық немесе кодтаушы бөлігіндегі триплеттердің қайталанулар санының артуынан болатын «динамикалық» мутацияларды жатқызуға болады. Мутацияның мұндай типтері тек адамдарда ғана анықталған. Динамикалық мутациядан болатын, экспансия ауруларының ондаған нозологиялық формалары тіркелген және бұл тізім үнемі толықтырылуда. Бұл аурулардың этиологиясы триплеттер қайталанулар (CGG)n, (CTG)n, (CAG)n экспансиясымен байланысты. «Экспансия ауруларының» барлығына бас миының құрылымының өзгеруі тән болып келеді. Аурудың ауырлығы, оның басталуы қайталанулар санына қарай ауытқып отырады. подкорковых
Сонымен қатар, мутациялар геннің реттеуші бөлімінде (промоторда, энхансерде, сайлансерде және атеннюаторда) болуы мүмкін. Мұндай гендік мутаациялар регуляторлық мутациялар деп аталады. Олар ақуыздың немесе ферменттің синтезінің азаюына, артуына немесе тоқтап қалуына алып келеді.