DSC 2

Mutaczi

71

Rozdział 7

Mutacje

Termin mutacje wprowadził Hugo de Vrioa w 1901 roku w wyniku prac nad /mienn< w ią skokową u wiesiołka Lamarcka fOenothera lamarckuma)

Milicje to nigfc.Jrwate* dziedziczne zmiany informacji genetycznej. Osob-JMte o zimenłtjoyin genotypie nazywamy mutantami Mutacje mogą zachodzić w kodujących i Dekodujących częściach genomu.

Mutacje rzadko «ą korzystne dla organizmu, częściej obojętne, najczęściej tą ftohletalne lub totalne (np mutacje zmieniające ammokwaay kodowane przez ko* dotty 9 i 291 ludzkiego genu LPL lipazy Irpoproteinowcj obniżają poziom cholesterolu HDL, podwyższają poziom trójglicerydów i ryzyka choroby wieńcowej, zaś muttti ii /rmcfUijąta kodon 474 na kodon STOP, podwyższając poziom cbo* lealefolu HDL, chrom przed arterioakleroZą; pod adresem: htlp //www gjlc net/ / rwrm/fc.voEvtdence.html, Wybielając henejh iul mutatinm, można znaleźć inne przykłady korzystnych mutacji Ittolod/y wykorzystują zjawisko mutacji w badaniach funkcji genów.

Powszechnie uważa się, że mutacje są jednym z motorów napędowych ewolucji (dzięki mm powstają nowe alicie genów, czasami też prowadzą do powstania nowych gatunków), jednak niewiele jest na to dowodów. Schemske i Hradshaw Jr w 1999 r skrzyżowali w laboratorium dwa gatunki Mimulus (które w naturze s*ę mc krzyżują), różniące się kolorem kwiatów, produkcją nektaru oraz tym, że jeden byt zapylany przez owady, a drugi przez kolibry. Rosnące na polu mieszańce, różniące się barwą kwiatu od obu wyjściowych gatunków, były częściej odwiedzane przez inny organizm zapylający niż gatunek, do którego je przypisano. Otrzymanie mieszańców było więc namiastką mutacji, która przy zajściu dodatkowych wydarzeń, np zmian klimatu czy infekcji pasożytów prowadzących do wymarcia zapylających pszczół, zapoczątkowałaby proces specjacji.

Podatność na mutacje jest różna dla różnych genów, dlatego możemy podzielić ja na geny labilne i stabilne.

Gen czynnika VIII krzepliwości krwi jest przykładem genu labilnego lł V* ludzi chorych na hemofilię zaobserwowano mutacje de novu Gen pląsawky Huntingtona należy do genów stabilnych, choroba jest efektem dziedziczenia mutacji, a nie mutacji powstających de novo Choroba ta została opisana w 1872 roku przez Johna HunungUina. wyttępąp z częstością 1:10 000 w populacji europejskiej. Cheruba ujawnia a< po 40 roku życia, powoduje ciężkie zaburzenia neurologiczne i prowadzi do śmierci Przypuszcza sic. te mutacja powodująca pląsawicę pojawiła vię w Europie i pracz emigrantów została przeniesiona na inne kontynenty (do dziś nic stwierdzono innych ognisk początku choroby)

Częstość mutacji jest niejednakowi dla różnych ktci. Mutacje apootatcznc mogą powstać z większą częstością w charakterystycznych miejscach genu zwanych gorącymi miejscami (z ang. hol ipoo).

- W genie hemofilii A gorącymi miejscami są wyspy CpG (odcinki bogate w dinukleotydy CG).

' W genie dystroflny (DMD) związanym z dystrofią mięśniową Duchem ne a, odkryto dwa miejsca, w których mutacje występują z większą częstością.

Czynniki dziedziczne mogą wpływać na częstość mutacji somatycznych. U D. mclanogufier istnieje na chromosomie 2 gen MuF, gen mufa torowy, który zwiększa podatność innych genów na mutacje Mutacje mutalortmc zwiększa* ją częstość mutacji spontanicznych różnych genów, np. u E coli mutacja w genie dna E kodującym polimera/ę DNA III zwiększa częstość mutacji spontanicznych wielu genów o I500 ra/y, ponieważ obniża właściwości kurekWinkie poiimcrizy (taki enzym powoduje jednokierunkową transwersję Al •CG) Działanie muta-lorowe wykazują również geny polimeraz DNA 11II u /: coli Mutacje mutito-rowe u faga 14 w genie 41 kodującym polimcri/ę DNA powodują 1000-krotny wzrost częstości mutacji spontanicznych, enzym wbudowują niewłaściwe odmiany taulomeryczne zasad, co prowadzi do transwersji pary < i* »IA. lien polirne razy DNA u laga 14 może również ulegać mutacjom antymutatorowym, które nbniżąjączęituść mutacji spontanicznych i Indukowanych, ponieważ łwtęki/ają właściwości korektorskie pnlimernzy (nie wbudowuje ona odmian tauUanurycz-nych zasad)

U organizmów jednokomórkowych (bakterie, drożdże) wszystkie melctalne zmiany są przekazywane komórkom potomnym, u organizmów^wielokoinórku-wy cli zaś znaczenie ewolucyjne tnają tylko zmiany w linii komórek płciowych. Mutacje germinalne Jo mutacje w komórkach rozrodczych, są dziedziczone / pokolenia na pokolenia. Mutacje somatyczne to mutacje w komórkach somatycznych, nie są dziedziczone, w zależności od etapu rozwoju zarodkowego, w którym powstaną mogą wystąpić we wszystkich lub w części komórek, natomiast u dorosłego osobnika mogą zajść tylko w części komórek. Zazwyczaj mutacje somatyczne są indukowane przez mutageny. Mutagen może wywołać mutacje w genach odpowiedzialnych za proliferację komórek czy naprawę DNA, prowadząc w ten sposób do transformacji nowotworowej.