Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Мутационная изменчивость. Теория Гюго де Фриза. Классификация мутаций
Не наследуются – наследуются Гипотеза Гюго де Фриза: 1) Мутации внезапны, как дискретные изменения признаков. 2) Новые формы устойчивы. 3) В отличие от ненаследственных изменений, мутации не образуют непрерывных рядов, не группируются вокруг какого-либо среднего типа. Они являют собой качественные скачки изменений. 4) Мутации проявляются по-разному и могут быть как полезными, так и вредными. 5) Вероятность обнаружения мутаций зависит от числа исследуемых особей. 6) Сходные мутации могут возникать неоднократно. Классификация: По Инге-Вечтомову: 1) По характеру изменения генотипа: 1. Генные, или точечные (трансцизия, трансверсия, рамка считывания) 2. Структуры хромосом (делеция, дефишенси, транслокация – болезнь Дауна, дупликация) 3. Число наборов (моно-, три-, нуллисомия) 2) По характеру изменения фенотипа: 1. Летальные (платиновые лисы, чёрные бараны) 2. Морфологические 3. Физиологические 4. Биохимические 5. Поведенческие 3) По типу наследования: 1. Доминантные (ахондроплазия, пузырчатка кожи стоп, катаракта, брахифалангия) 2. Рецессивные (фенилкетонурия, алкаптонурия) 4) По условиям возникновения: 1. Спонтанные 2. Индуцированные 5) По степени отклонения от нормы: 1. Гипоморфные 2. Гиперморфные 3. Аморфные 4. Антиморфные 5. Неоморфные 6) По локализации: 1. Ядерные 2. Цитоплазматические 7) По возможности наследования: 1. Генеративные (см. выше) 2. Соматические (гетерохромия, аллопеция, витилиго) 8) По уклонению от нормы: 1) Прямые 2) Реверсии По Мёллеру: Гипоморфные – тот же эффект, но ослабленный; аморфные – нет выражения (белые глаза); антиморфные – меняют дикий фенотип на противоположный; неоморфный – новый фенотип; гиперморфные – количество продукта резко увеличивается; Характеристика мутаций по мутировавшим клеткам и изменению генотипа Генные: 1. Точечные мутации замены оснований: транзиции и трансверсии. Транзиция — мутация замены оснований, когда пуриновое замещается на пуриновое (аденин на гуанин или наоборот) или пиримидиновое на пиримидиновое (тимин на цитозин). Трансверсия — мутация замены оснований, когда пуриновое замещается на пиримидиновое или наоборот. Транзиции происходят чаще, чем трансверсии. 2. Точечные мутации сдвига рамки чтения: делеции и инсерции. Делеция — мутация сдвига рамки чтения, когда в молекуле ДНК выпадают нуклеотиды. Инсерция — мутация сдвига рамки чтения, когда в молекулу ДНК встраиваются нуклеотиды. 3. Делеция/вставка 4. Перестановка 5. Мисценс-мутация (замена пары нуклеотидов внутри кодона) 6. Нонсенс-мутация (появление в гене терминальных кодонов) 1) Мутации в регуляторных областях генов: • мутации в промоторной части снижают уровень синтеза белкового продукта; • мутации в сайте полиаденилирования снижают уровень транскрипции – талассемия; 2) Мутации в кодирующих областях генов: • мутации в экзонах могут приводить к преждевременному окончанию белкового синтеза – 6-талассемия; • мутации в интронах способны генерировать новые сайты сплайсинга, заменяющие нормальные; • мутации в сайтах сплайсинга (на стыках экзонов и интронов) нарушают процессинг первичного РНК-транскрипта и приводят к трансляции бессмысленных белков: удлиненного при неправильном вырезании интронов либо укороченного при вырезании экзонов – талассемия или пигментная ксеродерма; Для функциональных генов: Методы выявления: биохимический, рекомбинантной ДНК. Хромосомные: Делеция, дупликация, дефишенси, транслокация, инверсия. 1) Внутрихромосомные: делеции, инверсии, дефишенси и дупликации. Делеция короткого плеча 5 хромосомы, обозначаемая как 5р-, приводит к недоразвитию гортани, отставанию умственного развития – синдром кошачьего крика. Делеция коротких плеч 4 – синдром Вольфа-Хиршхорна; длинных плеч 13 – синдром Орбели; короткого и длинного плеч 18 – антимонголизм. Трисомия по короткому плечу 9 хромосомы приводит к микроцефалии, задержке физического, психического и интеллектуального развития. 2) Межхромосомные: транслокации (реципрокные – обмен фрагментами гомологичных хромосом; нереципрокные – перенос фрагмента одной хромосомы на другую; робертсоновские – соединение двух акроцентрических хромосом в районе их центромер с потерей коротких плеч, в результате образуется одна метацентрическая хромосома вместо двух акроцентрических) – болезнь Дауна (транслокация с 21 на 13 или 22). 3) Изохромосомные ( центрическое соединение ) — образование одинаковых зеркальных фрагментов двух разных хромосом, содержащих одни и те же наборы генов. Это происходит в результате поперечного разрыва хроматид через центромеры. Делеция теломерных участков обоих плеч – замыкание оставшейся структуры в кольцо и образование кольцевых хромосом. Геномные: Гетеро- ( анеу- ) и полиплоидия. Полиплоидия у человека при лейкозах. Гаплоидия у трутней. Анеуплоидия ( анеусомия ) – не кратное гаплоидному набору изменение числа хромосом в клетках организма за счет потери или добавления отдельных хромосом. Мозаицизм по половым хромосомам: Х-изохромосома – при митозе происходит неправильное расщепление центромер, длинные плечи соединяются, увеличивается количество телец Барра. Нуллисомия – отсутствие обеих гомологичных хромосом; общее число хромосом в такой клетке равно 2n-2. Моносомия — утрата одного из гомологов пары хромосом, число хромосом равно 2n-1. Синдром Шерешевского-Тернера: женщины с кариотипом 45, ХО имеют только одну половую Х-хромосому. Гораздо чаше встречаются мозаики с кариотипом 46, ХХ/45, ХО. Полисомия — избыточное число гомологичных хромосом. У мужчин описан синдром Кляйнфельтера с трисомией по половым хромосомам 47, XXY. Сверхсамки. Синдром Патау (47, +13), Дауна (47, +21), Эдвардса (47, +18): голова расширяется с затылку, низкие деформированные уши, недоразвитие нижней челюсти. Цитоплазматические мутации: утеря цитохромоксидазы в митохондриях дрожжей, spina bifida, остеит Олбрайта, анэнцефалия. Характеристика мутаций по адаптивному значению и причинам Положительные, нейтральные (гетерохромия), летальные (ихтиоз, болезнь Тея-Сакса, талассемия, брахидактилия, синдром Эдвардса-Смита, Патау) и полулетальные (фенилкетонурия, алкаптонурия, гемофилия, дистрофия Дюшена, болезнь Дауна). Гены-мутаторы у кукурузы, дрозофилы, кишечной палочки, дрожжей. Мутагены Алкилирующие: иприт, этиленимин (азирадин), диметилсульфат –; аналоги азотистых оснований: 2-аминопурин, кофеин –; акридины: профлавин –; перекиси, фомальдегид. Заштрихованные – микропризнак Бактерии вызывают хроматидные и хромосомные разрывы. Эндонуклеазы активируют пиримидины и образуют димеры тимина. Нарушения репарации – синдром Блума (пигментная ксеродерма), анемия Фанкони. УФ вызывает димеризацию. Талидомид и колхицин. Репарация Темновая, или эксцизионная (ферменты): Фотореактивация: свет активизирует ферменты, расщепляющие димеры. Пострепликативная: обмен участками. Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2017-03-08; Просмотров: 1166; Нарушение авторского права страницы