Молекулярні механізми мутацій. (Лекція 5) презентация

ЕЛЕКТИВНИЙ КУРС
(курс за вибором)
“ Сучасні проблеми молекулярної
біології ”
Лекцію підготував – к.б.н.
доцент Павліченко Віктор Іванович
[e-mail]
Запоріжжя
2015

Лекція № 5
«Молекулярні механізми мутацій»
ПЛАН
Мутаційна мінливість людини
Молекулярні механізми генних мутацій
Молекулярні та цитологічні механізми хромосомних і геномних мутацій

1. Мутаційна мінливість людини

Мутації – стійкі зміни генетичного матеріалу, які виникають раптово і призводять до змін спадкових ознак організму.
Поняття про мутації запропонував Гуго де Фріз у 1901 році.

Кераміка аборигенів Колумбії

Мононуклеотидний поліморфізм (SNP) - сніпи

Залежно від того, де мутації виникають:
Генеративні – бувають у статевих клітинах, успадковуються при статевому розмноженні.
Соматичні – бувають у соматичних клітинах, успадковуються лише за умов нестатевого розмноження.

Залежно від впливу мутацій
на життєдіяльність організму:
Летальні – спричиняють загибель організму.
Сублетальні – знижують життєдіяльність організму.
Нейтральні – за певних умов не впливають на організм.

За зміною фенотипу:
а) морфологічні,
б) біохімічні,
в) фізіологічні.
За поведінкою мутації в гетерозиготі:
а) домінантні,
б) рецесивні.
За локалізацією в клітині:
а) ядерні,
б) цитоплазматичні.

Залежно від змін генетичного апарату (за зміною генотипу):
Генні – пов’язані зі зміною окремих генів (точкові).
Хромосомні – пов’язані зі
зміною самих хромосом.
3. Геномні – пов’язані зі зміною кількості наборів хромосом, зі зміною числа хромосом окремих пар.

Причини мутацій (3р, 3м)
Помилки реплікації
Помилки рекомбінації
Помилки репарації
Хімічні мутагени
Фізичні мутагени
Біологічні мутагени

II. Молекулярні механізми генних мутацій

Канонiчнi та мутагеннi (*) таутомерні форми нуклеотидних основ ДНК
Ade--Thy ; Gua --- Cyt
Ade* ---Thy* Gua*---Cyt
Ade---Cyt* ; Ade* ---Cyt
Gua*---Thy ; Gua ---Thy*

Грант Президента України
за наукову роботу
"Мутагенна таутомеризація Вотсон-Криківських пар основ ДНК одинарним перенесенням протону: квантово-хімічне дослідження" отримала
Ольга Броварець.

Заміна азотистих основ -транспозиція

Серповидні еритроцити
(СТТ на САТ- глютамін на валін )

Зміна кількості нуклеотидів (інсерція)

Зміна послідовності нуклеотидів

Розрив ланцюга та зшивка (Т-Т)

Утворення димерів тиміну

Моногенні хвороби
(біля 4,5 тис.)
Хорея Гентингтона (повтори ЦАГ)
Хвороби порушення амінокислот, вуглеводів, ліпідів, мінер. р-н
Муковісцидоз (200 мутацій із 900)
Ангіоматоз сітківки
Ахондроплазія
Синдром Марфана
Серповидноклітинна анемія
Таласемія та ін.

Мол. м-зм хореї Гентингтона
(35-50р, апатія, «шизоф»…)

АЛЬБІНІЗМ

АНГІОМАТОЗ СІТКІВКИ

Ахондроплазия
АХОНДРОПЛАЗІЯ (123ж,131м)
(мутація фактору росту фібробластів)

СИНДРОМ МАРФАНА (мутація фактору росту сполучної тканини)

Полідактилія

ІІІ. Молекулярні та цитологічні механізми хромосомних і геномних мутацій

Мутації хромосом

Молекулярний механізм хромосомних мутацій

Делеція — це втрата хромосомою певної ділянки, яка потім зазвичай знищується

Інверсія — це поворот окремого фрагмента хромосоми на 180°; при цьому число генів у хромосомі залишається незмінним, а змінюється лише їхня послідовність

Дуплікація — це подвоєння ділянки хромосоми

Мікроцитогенетичні синдроми

Місця вставок і делецій МГЕ

Транслокація — це обмін ділянок між негомологічними хромосомами

Транслокація з 22 на 9 хр.

Кільцева хромосома-18

Молекулярні механізми геномних мутацій

Порушення утворення мікротрубочок

Руйнування веретена

Геномні мутації

ПОЛІПЛОЇДІЯ У РОСЛИН

Утворення гетероплоїду

Генеративні мутації
Поліплоїдія – 69 хр., letal
Гетероплоїдія:
с. Дауна 47, +21;
с. Эдвардса 47, +18;
с. Патау 47,+13;
с. Клайнфельтера 47, XXY;
с. Тернера 45, ХО;
с. трипло-Х, 47, ХХХ.