5. Аллополіплоїдія (амфіполіплоідія).
8. Системні мутації. Спонтанні мутації.
9.Закон гомологічних рядів спадкової мінливості Н.І. Вавилова.
Генні мутації являють собою молекулярні, не видимі в світловому мікроскопі зміни структури ДНК. До мутацій генів відносяться будь-які зміни молекулярної структури ДНК, незалежно від їх локалізації і впливу на життєздатність. Деякі мутації не роблять ніякого впливу на структуру і функцію відповідного білка. Інша (б # 972; більша) частина генних мутацій призводить до синтезу дефектного білка, яка здатна виконувати властиву йому функцію. Саме генні мутації обумовлюють розвиток більшості спадкових форм патології.
Найбільш частими моногенними захворюваннями є: муковісцидоз, гемохроматоз, адрено-генітальний синдром, феніл-кетонурія, нейрофіброматоз, міопатії Дюшенна-Беккера і ряд інших захворювань. Клінічно вони проявляються ознаками порушень обміну речовин (метаболізму) в організмі. Мутація може полягати:
1) в заміні підстави в кодоні, це так звана міссенс-мутація (від англ, mis - помилковий, неправильний + лат. Sensus -смисл) - заміна нуклеотиду в кодує частини гена, що приводить до заміни амінокислоти в поліпептиді;
2) у такій зміні кодонів, яке призведе до остановкесчітиванія інформації, це так звана нонсенс-мутація (отлат. Поп - немає + sensus - сенс) - заміна нуклеотиду в кодує частини гена, призводить до утворення кодону-термінатора (стоп-кодону) і припинення трансляції;
3) порушення зчитування інформації, зсуві рамки зчитування, званому фреймшіфтом (від англ, frame - рамка + shift -сдвіг, переміщення), коли молекулярні зміни ДНК призводять до зміни триплетів в процесі трансляції поліпептидного ланцюга.
Відомі й інші типи генних мутацій.
За типом молекулярних змін виділяють:
делеции (від лат. deletio - знищення), коли відбувається втрата сегмента ДНК розміром від одного нуклеотиду до гена;
дуплікації (від лат. duplicatio - подвоєння), тобто подвоєння або повторне дублювання сегмента ДНК від одного нуклеотиду до цілих генів;
інверсії (від лат. inversio - переставлення), т. е. поворот на 180 ° сегмента ДНК розмірами від двох нуклеотидів до фрагмента, що включає кілька генів;
инсерции (від лат. insertio - прикріплення), тобто вставка фрагментів ДНК розміром від одного нуклеотиду до цілого гена.
Молекулярні зміни, що зачіпають від одного до декількох нуклеотидів, розглядають як точкову мутацію.
Принциповим і відмітним для генної мутації є те, що вона 1) призводить до зміни генетичної інформації, 2) може передаватися від покоління до покоління.
Певна частина генних мутацій може бути віднесена до нейтральних мутацій, оскільки вони не призводять до яких-небудь змін фенотипу. Наприклад, за рахунок вирожденність генетичного коду одну і ту ж амінокислоту можуть кодувати два триплета, що розрізняються тільки по одній підставі. З іншого боку, один і той же ген може змінюватися (мутувати) в кілька розрізняються станів.
Наприклад, ген, який контролює групу крові системи АВ0, має три алелі: 0, А і В, поєднання яких визначають 4 групи крові. Група крові системи АВ0 є класичним прикладом генетичної мінливості нормальних ознак людини.
Саме генні мутації обумовлюють розвиток більшості спадкових форм патології. Хвороби, обумовлені подібними мутаціями, називають генними, або моногенними, хворобами, т. Е. Захворюваннями, розвиток яких детермінується мутацією одного гена.
Делецией називають брак якоїсь ділянки хромосоми. Так, якщо в нормальній хромосомі гени розташовані в певному порядку:
при втраті фрагмента хромосом можливі два принципових варіанти:
тобто може бути втрачена середня частина хромосоми (CD) або кінцева (D-F).
Гетерозиготні делеции цитологічних виявляються через наявність петлі в нормальному гомологів.
Делеції дуже зручні для картування генів в певних ділянках хромосом. Цей метод картування генів був запропонований в 1935 році, а вже в 1938 році
X. Слізінска. використовуючи серію перекриваються делеции, прокартіровала ген white в X- хромосомі дрозофіли з точністю до одного диска політенія.
Як правило, делеции видаляють досить довгі ділянки хромосом, і якщо навіть ген локалізований в її межах, точність цього картування невелика. Для більш точного цитологічного картування гена, т. Е. Безпосередньо в хромосомі, використовують серію перекриваються делеций.
Делеції можна картировать і генетично, за допомогою кросинговеру. Для цього отримують гетерозигот по серії мутацій в одній хромосомі і делеції в інший.
Делеції не можуть бути дуже довгими. оскільки чим довше ділення, тим більша ймовірність того, що в районі хромосоми, гомологічні віддаленого делецией, знаходиться летальна мутація. Крім того, відсутність надто протяжного фрагмента хромосоми може привести до порушення балансу в різних генетичних системах.
додатковий спадковий матеріал, ідентичний тому, який вже є в геномі.
Дуплікація (инсерционно транслокация)
У разі якщо фрагмент дупліціруется (ABC в хромосомі 2 або 4) і переноситься в межах однієї хромосоми, такі дуплікації називають транспозиція. Вони мають наступну номенклатуру:
(4) Dp (1; 2) ABCілі Тр (1; 2) ABC -дуплікація матеріалу ABC з першої хромосоми в другій хромосомі.
На цитологічному рівні у геторозігот по дуплікації в хромосомі, що несе дуплікацію, утворюється петля з дупліціроваться матеріалу.
Дуплікації широко використовуються для "перекриття" мутантного дії леталей або делецій. Так, виникнення літали або делецій в X- хромосомі дрозофіли буде приводити до загибелі самців, що несуть цю хромосому в гемізиготність стані. Однак, наявність матеріалу X- хромосоми, що містить нормальний аллель літали, дупліціроваться і включеного в будь-яку з хромосом (аутосому, Х- або Y-хромосому) робить самця життєздатним. Він стає носієм літали в єдиній X- хромосомі і нормального алеля в дуплікації, і його можна схрещувати з самками. Наприклад, потрібно подивитися алельних чи дві літали, для чого потрібно отримати гетерозиготу по двох деталей. Одна Х-хромосома у нащадків може бути отримана від самки, друга - від самця, що має Х-хромосому і дуплікацію.
Інверсія - це зміна на 180 ° порядку розташування групи генів в хромосомі.