Мутагенез и мутации

Ксенобиотики и многое другое могут нанести серьезный ущерб геному внутри нашего тела. Эксперты используют термин «мутагенез» для описания этого процесса.

Мутагенез - это модификация генетического кода, приводящая к модификации триплетов и продукта гена (белка). Изменение, вызванное мутацией гена, может иметь 3 основных судьбы:

суспензия продукта гена, индуцированная введением кодона STOP;
потеря функциональности генного продукта;
снижение или повышение активности генного продукта.

Эти изменения генетического кода могут затронуть как половые клетки, так и соматические клетки. Если мутации затрагивают половые клетки (мужские и женские гаметы), они вызывают генетические заболевания. Например, во время мейоза может произойти неправильное распределение хромосом с последствиями, которые влияют на будущего ребенка, такими как синдром Дауна, известный как трисомия хромосомы 21.
Если мутации затрагивают соматические клетки, последние могут или не могут подвергаться образованию новообразований.
Степень мутагенного повреждения зависит от нескольких факторов:

концентрация мутагена в окружающей среде;
распространение мутагена в организме человека;
метаболизм мутагена;
химическая реакционная способность мутагена;
способность к ремонту повреждений клетками;
способность ткани-мишени распознавать и подавлять размножение клеток с аберрантными свойствами.

Точечная мутация

Точечная мутация предсказывает изменение азотистого основания. Эта замена может быть переходом или трансверсией.

Переход заключается в замене основания того же класса, следовательно, пурина на пурин или пиримидина на пиримидин. Следовательно, аденин можно заменить гуанином и наоборот, а тимин можно заменить цитозином и наоборот.

Трансверсия заключается в обмене между различными азотистыми основаниями, следовательно, пурином с пиримидином.
Результатом гена будет неправильная аминокислота вместо правильной, с очень разными потенциальными последствиями.

ПРИМЕР ТОЧЕЧНОЙ МУТАЦИИ

CTC = лейцин, если тимин был заменен цитозином CCC = пролин

Как видите, при замене одного основания мы получаем другое кодирование аминокислот, следовательно, разные сообщения.

Мутация перемещением считывающего модуля

Этот тип мутации состоит из делеции или добавления пар нуклеотидов. Наличие двух триплетов, GCC и CGG, которые кодируют две аминокислоты, первая для аланина, а вторая для аминокислоты аргинин, если мутация путем замещения модуль чтения дает начало различным аминокислотным последовательностям.

Тихая мутация

Молчащая мутация - это «изменение триплета, кодирующего аминокислоту, который после этой мутации всегда кодирует одну и ту же аминокислоту при изменении последовательности гена.

Несогласие мутации

Триплет претерпевает мутацию, кодирующую другую аминокислоту, затем последовательность гена изменяется с модификацией конечного белкового продукта. В этом случае белок все еще может быть функциональным, если мутация произошла в точке полипептидной цепи, которая мало влияет на активность белка, но если вместо этого мутация произошла в важной точке полипептидной цепи, активность белок может быть сильно или модифицирован.

Бессмысленная мутация

Нонсенс-мутация приводит к образованию стоп-кодона, поэтому белок значительно короче.

Как мутагенное вещество вызывает эти мутации? Мутагенные вещества могут вызывать серьезные повреждения ДНК тремя основными способами.

Первый способ - заменить азотистые основания. Некоторые вещества, вызывающие мутации, имеют химическую структуру, очень похожую на пуриновые и пиримидиновые основания, поэтому они классифицируются как аналоги оснований. Таким образом, эти аналоги заменяют оригинальные основы. Проблема возникает, когда ДНК-полимераза обнаруживает, что реплицирует ДНК, встречаясь с разными основаниями; следовательно, будут ошибки на уровне репликации нуклеиновой кислоты.
Второй способ состоит в «алкилировании оснований с помощью алкилирующих агентов. Эти агенты могут быть моноалкилирующими агентами, и в этом случае они связываются только в одной точке азотистого основания, или с помощью алкилирующих агентов, таких как нитрозамины и« афлатоксин », которые связывают в нескольких точках азотистых оснований.
Наконец, третий способ состоит во введении плоских молекул, которые перемещают модуль считывания, с последующей модификацией результата.