7. Molekulární genetika - proměnlivost dědičná a nedědičná

Gametické

• Mutace proběhne v haploidní gametě

• Podle Mendelových zákonů je do další generace přenesena tato mutace, která je přítomna ve všech buňkách dceřiného organismu

Podle stupně poškození postižené buňky:

Vitální

• Umožňují přežití svého nositele alespoň do reprodukčního věku

Letální

• Nejsou se životem nositele slučitelné

• Výjimečně může být mutovaná alela mutována znovu (opačným směrem) na standardní alelu - reverzní (zpětná) mutace

Závažné mutace:

Spontánní

• Příčinu není možné zjistit ani ovlivnit

• Jejich pravděpodobnost v somatických buňkách je obecně přímo úměrná rozsahu jejího genomu a trvání jejího buněčného cyklu

• Vznikají v různých genech s různou, ale pro daný gen konstantní frekvencí

• U člověka je průměrná četnost vzniku gametické mutace 1 x 10-5 na jeden gen za jednu generaci

Indukované

• Schopnost záměrného vyvolání (indukce) mutací

Mutagenní (indukční) činitelé:

Vlivy, které mohou vyvolávat mutace

Záření, genotoxické látky, epigenetické mutageny, promutageny

Každá nová látka v chem. průmyslu se podrobuje testům na mutagenní účinky

Karcinogenní účinky

• Karcinogen = gen, který podněcuje vznik somatických mutací, jejich koncentrace v životě je stále vyšší a vyšší

• Zvrhnutí buněk v rakovinné může být doprovázeno změnou buněčné morfologie

Záření

• Krátkovlnné, ionizující, neionizující -rentgenové a radioaktivní (vyvolává radiomutace)

Genotoxické látky - obecně G. L. - konkrétně Alkylační činidla Dimethylsulfát Silná oxidační činidla Peroxidy Deaminující činidla Dusitany Interkalační činidla Akridiny Aromatické aminy Benzidin Nitrosloučeniny Azobarviva

Chemické látky = genotoxické látky

Je známo přes 60 typů

Způsobují chemomutace

Epigenetické mutageny Arsen Nikl Mangan Antibiotika – aktinomycin D, mitomycin

Epigenetické mutageny

Nepoškozují DNA přímo - narušují funkci enzymů nezbytných pro replikaci či reparaci DNA

Promutageny Polycystické aromatické uhlovodíky Aftaloxiny plísní

Promutageny

Samy o sobě jsou neaktivní

Jsou metabolizovány na přímé mutageny

GENOVÉ MUTACE

Standardní alela genu může být mutací změněna v jinou

Změna může být různě rozsáhlá

Druhy: bodové, posunové, podmíněné, patogenní

Mutace bodové

Nejčastěji se týká bází/alel (alela = různá forma jednoho a téhož genu) – změny mohou být i na sacharidu či fosfátu nukleotidu

Delece (ztráta) jednoho/několika nukleotidů

Inzerce (vložení) nadpočetných nukleotidů

Duplikace (zdvojení) nukleotidů

Substituce (záměna) nukleotidů

Transpozice - vzájemná výměna 2 nukleotidů v řetězci

Inverze – vzájemná výměna nukleotidů mezi párovými (homologickými) řetězci

Zařazení nepřirozeného nukleotidu přirozenému

Mutace posunové

Původně bodová změna může vést k posunové

Nastane, pokud se změní celý gen (nejen mutovaný bod) - úplná změna proteinu