MUTACE, GENETICKÉ CHOROBY ČLOVĚKA
Mutace - jakákoli změna ve stavbě genu, chromozomu či genomu → změny genetické informace vyvolané působením tzv. mutagenních faktorů = mutageny
MUTAGENY:
a) fyzikální - radiomutace - vyvolané zářením ( RTG, gama, UV - A, B, C, UVA - C nejvíce škodlivé → odfiltrováno v ozonové vrstvě )
b) chemické - chemomutace - vyvolané především organickými ( pesticidy, DDT, PAU, areny, yperit ), ale i anorganickými látkami ( peroxidy, těžké kovy )
mutageny způsobují nejčastěji rakovinu
MUTACE:
a) spontánní - nahodilé, změna neprogramová, nekódovaná a náhodná, vznikají spontálně s určitou statistickou pravděpodobností, jde o změny trvalé pro celý další život buňky, postihnou-li gametu → přenosné pro další generaci
b) indukované - záměrně vyvolané člověkem
mutace rozdělujeme:
genové - probíhají na mlk úrovni, změní se kvalita genu
chromozomové - hluboká změna DNA → odráží se ve stavbě celého chromozomu
genomové - mutace chromozomové sady, všechny geny i chromozomy zůstanou nezměněny, ale změní se počet chromozomů
GENOVÉ MUTACE
Změna kvality genu:
Delece ( ztráta ) vypadnutí nukleotidu
Inzerce ( vložení ) vložení nukleotidu
Duplikace ( zdvojení ) nukleotidu
Substituce ( záměna ) báze nukleotidu v řetězci DNA
Transpozice - vzájemná výměna dvou nukleotidů v řetězci
Zařazení nefunkčního nukleotidu (pozměněná chemická struktura)
Při genových mutací se mění triplety (kodony) → změna genetické informace → chyba v proteosyntéze (zařazení jiné aminokyseliny v bílkovině).
Důsledky těchto mutací jsou rozdílné, podle toho, jak funkčně významné oblasti mlk bílkoviny jsou zasaženy. Změna většího počtu tripletů vede k vyřazení genu z funkce. Buňky mají do určité míry schopnost rozpoznat a pomocí reparačních enzymů tyto mutace opravit - reparovat .
Mutantní alely bývají obvykle recesivní (100 recesivních : 1 dominantní) - působí ztrátu pro organismus
CHROMOZOMOVE MUTACE:
změna struktury chromozomu , geny se nemění, ale mění se jejich pořadí a počet, jsou způsobeny zlomem chromozomu (crossing-over) - úlomky se nespojují v původním pořadí
delece - ztráta části chromozomu
duplikace - zdvojení části chromozomu
inverze - převrácení úseku chromozomu
translokace - připojení části chromozomu na jiný chrom.
Fragmentace - rozpad chromozomů na více částí
- transpozómy - části chrom., které se mohou vyřadit a znovu zařadit jinam
Při chromozomových mutací dochází k porušení průběhu meiosy → gamety jsou nefunkční, zygota je neschopná života, u čl. je asi 6% gamet letálně postiženo. Geny mohou být přenášeny prostřednictvím virů nebo plazmidů bakterií, to vede k rozšíření genomu buňky - může být výhodné pro evoluci, využití v genovém inženýrství.
GENOMOVÉ MUTACE:
Mění se počet chromozomů v buňce:
polyploidie - zmnohonásobení celé chromozomální sady, 3n - triploidie, 4n - tetraploidie
aneuploidie - zvýšení či snížení počtu určitých chromozomů, 2n + 1 trisomie,
2n - 1 monosomie
Downův syndrom (mongoloismus)
1:700 - každé 700sté dítě ho má, po 35 věku ženy vzrůstá pravděpodobnost o 4 %, po 40 až o 10%
příčina:
mondisjunkce (95% downiků, nedědičná, dojde k chybnému rozchodu 21 chromozomu při meioze)
translokace (4%, dědičná, 21 chromozom se trvale váže na jiný chromozom → trvale se přenáší - trizomie)
mozaika(1%, některé orgány postiženy d. s., některé ne)
⇒ menší vzrůst, sklon k obezitě, tlustý, malý krk, kulatá hlava, šilhá nebo slepý, vady srdce,krátké končetiny, tzv. opičí rýha ( vede od palce k malíčku )
Bataův syndrom
1:10000, rozštěpy, mikrocefálie (malý mozeček), polydaktylie (více prstů), malformace (deformace orgánů), trizomie 13. chromozomu, umírá v embryonálním stádiu
Edwardsův syndrom
1:5000, trizomie 18. chromozomu, umírá v embryonálním stádiu, výjimečně se narodí, ale dožívá se max. několika měsíců
Syndrom kočičího mňoukání
odlomení raménka 5. chromozomu, mikrocefalie, maltoformace, umírá v embryonálním stádiu, v případě, že se narodí - mňouká
Huntingtonova choroba
repetice sad CAG na 4. chromozomu, podle pořtu opakování - určitá závažnost, 11 - 34 let člověk je zdravý, 35 - 42 let lehká choroba, více než 42 let těžká choroba, neurodegenerativní onemocnění, zhoršování koordinace pohybů, paměti → paralýza → šílenství, dědičné
1