MUTÁCIÓK

A mutáció az örökítő anyag spontán, maradandó megváltozása, amelynek során új genetikai tulajdonság keletkezik.

•Pontmutáció: A kromoszóma egy génjében pár nukleotidnál következik be változás.

•Kromoszómamutáció: A kromoszóma egyes részei mutálódnak.

A mutációk jellemzői: •Váratlanok – a mutáció ugrással, hirtelen alakul ki, a szervezet nem készül rá

•Nem irányítottak – a szervezet számára lehetnek előnyösek és károsak is, és sem nagyságuk, sem hatásuk nem jelezhető előre

•Tartósak – olyan változások, melyek öröklődnek, vagyis az utódnemzedékre átvivődnek

•Egyediek – mutációval korábban nem létező új allél, vagyis genotípus keletkezhet

A pontmutációk mindössze egy vagy néhány nukleotidot érintenek. Pontmutációk három úton jöhetnek létre: szubsztitúció, inszerció vagy deléció révén.

Szubsztitúció esetén egy bázis egy másik bázisra cserélődik ki. A szubsztitúcióknak két altípusa van: Tranzícióról beszélünk, ha egy bázis hozzá hasonló kémiai tulajdonságú bázisra cserélődik. Ez esetben egy purinvázas bázis purinvázas bázisra (A → G vagy G → A), vagy egy pirimidin vázas bázis pirimidin vázas bázisra cserélődik ki (T → C vagy C → T).

Inszerció esetén egy vagy több bázis ékelődik be az eredeti DNS-szekvenciába. A deléció egy vagy több bázis kieesését jelenti az eredeti DNS-szekvenciából.

A mutációk érinthetik a DNS kódoló, illetve nem kódoló szakaszát. A kódoló szakaszban létrejött mutációk következménye általában könnyen megjósolható, legtöbbször az adott fehérje aminosav sorrendjének és térszerkezetének megváltozását eredményezi.

Ezzel szemben a nem kódoló régiókban bekövetkező mutációk gyakran nem, vagy kevéssé előrelátható módon változtatják meg a génműködést. Befolyásolhatják a kódolt fehérje aminosav szekvenciáját.

Pontmutációk: albinizmus: autoszomális recesszív öröklődésű betegség, melyet a bőrben, hajban stb. előforduló melanin nevű pigment részleges vagy teljes hiánya okoz. fenilketonúria: Egy enzimhiány) okozta betegség, amelyben a fenil-alanin nevű aminosav nem tud tirozinná alakulni, így felhalmozódik, különböző ketotesteket képez és a vizeletben is jól kimutatható. Mentális retardációt okoz, illetve a gyermek a testi fejlődésben visszamarad, éppen ezért fontos a korai felismerés és a megfelelő, fenil-alanin-mentes diéta, mellyel a betegség jól kordában tartható.

Albinizmus

Kromoszóma mutációk

A kromoszóma-mutációk több gént, akár teljes kromoszómákat érintenek. Legtöbbször a kromoszómák szintjén kimutathatók.

Kromoszóma mutációk típusai

• Számbeli A normál kromoszómaszám megváltozása

• Szerkezeti A kromoszómák felépítésében bekövetkezett változás

A változás iránya szerint a mutáció kétféle lehet: Előremutató (forward) mutáció, ekkor az eredetitől (vad típustól) eltérő változat keletkezik. Visszamutató (reverse vagy back) mutáció, ez az eredeti (vad) genotípus vagy fenotípus visszaállását eredményezi.

Szerkezeti kromoszóma mutációk

Szerkezeti kromoszóma-mutációk

• Feltétele a kromoszómák törése

• Csoportosítás a törés száma és kromoszómán belüli helye alapján

Deléció • Letört darab elvész

• Terminális deléció: a kromoszóma végéről törik le egy darab pl. macskanyávogás-szindróma (5-ös krom.)

• Köztes deléció: 2 törés a kromoszómán belül pl. 15-ös kromoszómán (Pader-Willi, Angelman-szindróma)

Duplikáció

• Kromoszóma-részlet megkettőződése

Transzlokáció • Letört részek áthelyeződése (2 v. 3 törés) • Krónikus mieloid leukémia (CML), akut

limfoid leukémia (ALL)

Robertson-féle transzlokáció (centrikus fúzió)

• Kromoszómaszám-csökkenéssel jár együtt

• Hominidák evolúciója

A számbeli rendellenességek, amikor egy vagy több kromoszóma többlete vagy hiánya fordul elő, végeredményben az egész genom méretét módosítják, ezért ezeket genommutációknak is tekintik.

Számbeli kromoszóma mutációk

Számbeli kromoszóma-mutációk típusai

• Teljes génkészlet többszöröződése Euploid mutációk

• Egy vagy néhány kromoszóma többlete vagy hiánya Aneuploid mutációk

• Két eltérő kromoszómaszámú sejtvonal van jelen a szervezetben Mixoploid mutációk

Aneuploid mutációk

• Csak bizonyos kromoszómák többlete vagy hiánya

• Monoszómia: 1 homológ kromoszóma 2 helyett

• Triszómia: 3 homológ kromoszóma 2 helyett

• Nulliszómia: 0 az adott kromoszómából

Down-szindróma: talán a legismertebb, leggyakoribb kromoszomális betegség. A 21. kromoszómát érintő triszómia. 40 év feletti terhes nőnél fokozott a veszély, hogy gyermeke Down-kórban (vagy egyéb genetikai problémában) fog szenvedni. Jellemző tünet a szellemi visszamaradottság, a mandulavágású szem, a majomtenyér, normálnál nagyobb nyelv stb.

Ritka esetben előfordul, hogy egy sejtosztódási hiba miatt a 21. kromoszómapár helyén 3db kromoszóma van. Ez a DOWN szindróma nevű betegség. Nőknél és férfiaknál egyaránt előfordulhat.

Down szindrómás férfi kromoszómaszelvénye

Egészséges férfi kromoszómaszelvénye

Euploid mutációk • Kromoszómaszerelvény alapszáma n, ennek

többszöröse az euploid sejtekben. Mutáció: normálistól eltérő érték

• Testi sejtek normálisan diploidak (2n): 2X kromoszómaszerelvény (1 apai, 1 anyai homológ)

• Poliploid mutációk: n>2 Emberben triploidia (3n) – spontán abortusz, élettel összeegyeztethetetlen

• Növényeknél előnyös is lehet (búza, banán)

Egyéb aneuploid mutációk: • Autoszomális

– 21-es triszómia: Down-kór (értelmi fogyatékosság) – 13-as triszómia: Patau-szindróma (letális, 1év) – 18-as triszómia: Edwards-szindróma (letális, 1 év)

• Ivari kromoszómát érintő – X0: Turner-szindróma (egyetlen életképes monoszómia)

női fenotípus, terméketlen – XXY: Klinefelter-szindróma

férfi fenotípus, terméketlen – XXX: „szupernő”

termékeny, enyhe értelmi fogyaték – XYY: „szuperférfi”

agresszívebb?

Patau szindróma

Mutagén tényezők. Mutagén tényezőknek nevezik azokat a tényezőket, amelyek az örökítő anyagban – DNS -előidézett változásokkal módosítani képesek egy sejt genetikai állományát.

Mutagének az elektromágneses sugárzások egy része, • a radioaktiv sugárzás, • a kozmikus sugárzás, és sokféle kémiai anyag.

• alkilezőszerek, • kolhicin, • aflatoxinok, • etilén-oxid, • aromás aminok, • klóraminok, • nitrózaminok, • PAHok, • PCBk, • aromás és klórozott szénhidrogének

Pl.:

Némely mutagének hatását más, nem mutagén anyagok felfokozhatják, mások elnyomhatják (pl az oxigén növeli a sejtek érzékenységét az ionizáló sugárzás mutagén hatásával szemben).