Gen mutasyonlarının türleri:
Gen mutasyonları, kromozomal ve genomik mutasyonlardan daha sık meydana gelir, ancak DNA'nın yapısını daha az önemli ölçüde değiştirirler ve esas olarak yalnızca tek bir genin kimyasal yapısını etkilerler. Bazen birkaç tane olmak üzere bir nükleotidin değiştirilmesini, silinmesini veya eklenmesini temsil ederler. Gen mutasyonları ayrıca gen bölümlerinin translokasyonlarını (transferlerini), duplikasyonlarını (tekrarlamalarını), inversiyonlarını (180° çevirme) içerir, ancak kromozomları içermez.
Gen mutasyonları DNA replikasyonu, çaprazlama sırasında meydana gelir ve diğer dönemlerde de mümkündür. hücre döngüsü. Onarım mekanizmaları her zaman mutasyonları ve DNA hasarını ortadan kaldırmaz. Ek olarak, kendileri de gen mutasyonlarının kaynağı olarak hizmet edebilirler. Örneğin, kırık bir kromozomun uçları birleştirildiğinde çoğu zaman birkaç nükleotid çifti kaybolur.
Onarım sistemleri normal şekilde çalışmayı bırakırsa, hızlı bir mutasyon birikimi meydana gelir. Onarım enzimlerini kodlayan genlerde mutasyonlar meydana gelirse, bir veya birkaç mekanizmanın işleyişi bozulabilir ve bunun sonucunda mutasyon sayısı büyük ölçüde artar. Ancak bazen onarım enzimlerine ilişkin genlerin mutasyonu, diğer genlerin mutasyon sıklığında bir azalmaya yol açtığında tam tersi etki ortaya çıkar.
Birincil mutasyonlara ek olarak, hücrelerde orijinal geni geri yükleyen ters mutasyonlar da meydana gelebilir.
Diğer iki türdeki mutasyonlar gibi gen değişikliklerinin çoğu zararlıdır. Belirli çevresel koşullar için faydalı özelliklere neden olan mutasyonların ortaya çıkması nadirdir. Ancak evrim sürecini mümkün kılanlar onlardır.
Gen mutasyonları genotipi etkilemez, ancak genin bireysel bölümlerini etkiler, bu da özelliğin yeni bir varyantının, yani bir alelin ortaya çıkmasına neden olur ve yeni bir özelliğin ortaya çıkmasına neden olmaz. Muton bir özelliğin yeni bir varyantının ortaya çıkmasına yol açabilen mutasyon sürecinin temel birimidir. Çoğunlukla bir çift nükleotidi değiştirmek yeterlidir. Bu açıdan bakıldığında bir muton, bir çift tamamlayıcı nükleotite karşılık gelir. Öte yandan sonuçları açısından her gen mutasyonu muton değildir. Nükleotid dizisindeki bir değişiklik, özellikte bir değişiklik gerektirmiyorsa, fonksiyonel açıdan bakıldığında mutasyon meydana gelmemiştir.
Bir çift nükleotid şuna karşılık gelir ve keşif- rekombinasyonun temel birimi. Çaprazlama sırasında rekombinasyon bozukluğu durumunda, konjuge kromozomlar arasında eşit olmayan bir bölge değişimi meydana gelir. Sonuç olarak, nükleotid çiftlerinin eklenmesi ve kaybı meydana gelir; bu, okuma çerçevesinde bir kaymayı gerektirir ve daha sonra gerekli özelliklere sahip bir peptidin sentezini bozar. Dolayısıyla fazladan veya kayıp bir nükleotid çifti, genetik bilgiyi bozmak için yeterlidir.
Spontan gen mutasyonlarının sıklığı, her hücre bölünmesinde her bir DNA nükleotidi için 10-12 ile 10-9 arasında değişir. Araştırma yapmak için bilim insanları hücreleri kimyasal, fiziksel ve biyolojik mutajenlere maruz bırakır. Bu şekilde oluşan mutasyonlara denir uyarılmış, bunların sıklığı daha yüksektir.
Azotlu bazların değiştirilmesi
DNA'da yalnızca bir nükleotidde değişiklik varsa bu tür mutasyona denir. nokta. Azotlu bazların değiştirilmesi gibi mutasyonlar durumunda, DNA molekülünün bir tamamlayıcı nükleotid çifti, bir dizi replikasyon döngüsünde bir başkasıyla değiştirilir. Bu tür olayların sıklığı, tüm gen mutasyonlarının toplam kütlesinin yaklaşık %20'sidir.
Bunun bir örneği, urasil oluşumuyla sonuçlanan sitozinin deaminasyonudur.
DNA'da nükleotid oluşur çift G-U, G-C yerine. Hata DNA glikolaz enzimi tarafından onarılmazsa replikasyon sırasında aşağıdakiler meydana gelir. Zincirler ayrılacak, sitozin guaninin karşısına, adenin ise urasilin karşısına yerleştirilecek. Böylece, yavru DNA moleküllerinden biri anormal bir şey içerecektir. birkaç U-A. Sonraki kopyalanması sırasında timin, adeninin karşısındaki moleküllerden birine yerleşecektir. Yani gende bir değişim meydana gelecektir G-C çiftleri A-T'de.
Başka bir örnek, metillenmiş sitozinin timin oluşturmak üzere deaminasyonudur. Daha sonra C-G yerine T-A çiftine sahip bir gen ortaya çıkabilir.
Ters ikameler de olabilir: A-T çifti bazı kimyasal reaksiyonlarda C-G ile değiştirilebilir. Örneğin, kopyalama işlemi sırasında bromourasil, bir sonraki kopyalama sırasında guanin'i kendisine bağlayan adenin'e bağlanabilir. Bir sonraki döngüde guanin sitozine bağlanacaktır. Böylece gendeki A-T çiftinin yerini C-G alacaktır.
Bir pirimidinin başka bir pirimidinle veya bir pürinin başka bir pürinle değiştirilmesine denir. geçiş. Pirimidinler sitozin, timin ve urasildir. Pürinler - adenin ve guanin. Pürinin pirimidinle veya pirimidinin pürinle değiştirilmesine denir. dönüşüm.
Birden fazla üçlü kodon aynı amino asidi kodladığında, nokta mutasyonu genetik kodun bozulmasından dolayı herhangi bir sonuca yol açmayabilir. Yani, bir nükleotidin değiştirilmesi sonucunda eski kodonla aynı amino asidi kodlayan başka bir kodon oluşturulabilir. Bu nükleotid değişimine denir eşanlamlı. Sıklıkları tüm nükleotid ikamelerinin yaklaşık% 25'idir. Bir kodonun anlamı değişirse başka bir amino asidi kodlamaya başlar, o zaman değiştirme denir. yanlış mutasyon. Sıklıkları yaklaşık %70'tir.
Yanlış bir mutasyon durumunda, çeviri sırasında peptitin içerisine yanlış amino asit dahil edilecek ve özelliklerinin değişmesine neden olacaktır. Proteinin özelliklerindeki değişimin derecesi, organizmanın daha karmaşık özelliklerindeki değişimin derecesini belirler. Örneğin, orak hücreli anemide, proteinde yalnızca bir amino asit değiştirilir - glutamin valinle değiştirilir. Glutaminin yerini lizin alırsa, proteinin özellikleri fazla değişmez, yani. her iki amino asit de hidrofiliktir.
Bir nokta mutasyonu, bir amino asidi kodlayan kodon yerine, çeviriyi kesintiye uğratan (sonlandıran) bir durdurma kodonunun (UAG, UAA, UGA) ortaya çıkması şeklinde olabilir. Bu saçma mutasyonlar. Bazen bir durdurma kodonunun yerine anlamsal bir kod göründüğünde ters ikameler olabilir. Böyle bir gen mutasyonu ile fonksiyonel bir protein artık sentezlenemez.
Çerçeve kaydırma
Gen mutasyonları, gendeki nükleotid çiftlerinin sayısı değiştiğinde okuma çerçevesi kaymasının neden olduğu mutasyonları içerir. Bu, DNA'ya bir veya daha fazla nükleotid çiftinin kaybı veya eklenmesi olabilir. Okuma çerçeve kaydırma tipinde en fazla gen mutasyonu vardır. Çoğunlukla tekrar eden nükleotid dizilerinde ortaya çıkarlar.
Nükleotid çiftlerinin eklenmesi veya silinmesi, DNA çift sarmalını deforme eden belirli kimyasallara maruz kalmanın bir sonucu olarak meydana gelebilir.
X-ışını radyasyonu, etkilenen alanın kaybına, yani silinmesine neden olabilir. çok sayıda nükleotid çiftleri.
Sözde eklemeler nadir değildir mobil genetik elementler konumlarını değiştirebilirler.
Eşit olmayan geçiş gen mutasyonlarına yol açar. Çoğu zaman aynı genin birkaç kopyasının lokalize olduğu kromozom bölgelerinde meydana gelir. Bu durumda çaprazlama, bir kromozomda bir bölgenin silinmesinin meydana geleceği şekilde gerçekleşir. Bu bölge, gen bölgesinin bir kopyasının meydana geldiği homolog kromozoma aktarılır.
Üçün katı olmayan sayıda nükleotidin silinmesi veya eklenmesi meydana gelirse, okuma çerçevesi değişir ve genetik kodun çevirisi çoğu zaman anlamsız olur. Ayrıca anlamsız bir üçlü ortaya çıkabilir.
Eklenen veya bırakılan nükleotidlerin sayısı üçün katı ise okuma çerçevesinin değişmediğini söyleyebiliriz. Bununla birlikte, bu tür genler çevrildiğinde, peptid zincirine fazladan veya önemli amino asitler dahil edilecektir.
Bir gen içindeki inversiyon
Bir gende DNA bölümünün tersine çevrilmesi meydana gelirse, bu tür bir mutasyon, gen mutasyonu olarak sınıflandırılır. Daha büyük bölgelerin inversiyonlarına kromozomal mutasyonlar denir.
İnversiyon, bir DNA bölümünün 180° dönmesi nedeniyle meydana gelir. Bu genellikle DNA molekülünde bir döngü oluştuğunda meydana gelir. Bir döngüde çoğaltma yapılırken çoğaltma ters yönde gerçekleşir. Daha sonra bu parça, DNA ipliğinin geri kalanıyla birleştirilir, ancak baş aşağı olduğu ortaya çıkar.
Bir duyu geninde bir inversiyon meydana gelirse, bir peptidin sentezi sırasında, amino asitlerinden bazıları ters diziye sahip olacak ve bu da proteinin özelliklerini etkileyecektir.
Kromozomal mutasyonlar (aksi takdirde sapmalar, yeniden düzenlemeler olarak da adlandırılır), kromozomların yapısında öngörülemeyen değişikliklerdir. Çoğunlukla hücre bölünmesi sırasında ortaya çıkan sorunlardan kaynaklanırlar. Tetikleyici çevresel faktörlere maruz kalmak başka bir durumdur. olası sebep kromozomal mutasyonlar. Kromozomların yapısındaki bu tür değişikliklerin hangi tezahürlerinin olabileceğini ve bunların hücre ve tüm organizma için ne gibi sonuçları olabileceğini anlayalım.
Mutasyonlar. Genel hükümler
Biyolojide mutasyon, genetik materyalin yapısında kalıcı bir değişiklik olarak tanımlanır. "Kalıcı" ne anlama geliyor? Mutant DNA'ya sahip bir organizmanın torunları tarafından miras alınır. Bu şu şekilde olur. Bir hücre yanlış DNA'yı alıyor. Bölünüyor ve iki kız çocuğu onun yapısını tamamen kopyalıyor, yani onlar da değiştirilmiş genetik materyal içeriyor. Daha sonra bu tür hücrelerin sayısı giderek artıyor ve eğer organizma üremeye devam ederse, onun soyundan gelenler benzer bir mutant genotip alır.
Mutasyonlar genellikle iz bırakmadan geçmez. Bazıları vücudu o kadar değiştirir ki, bu değişikliklerin sonucu ölüm. Bazıları vücudu yeni bir şekilde çalışmaya zorlayarak uyum sağlama yeteneğini azaltır ve ciddi patolojilere yol açar. Ve çok az sayıda mutasyon vücuda fayda sağlar, böylece çevre koşullarına uyum sağlama yeteneği artar.
Mutasyonlar gen, kromozomal ve genomik olarak ayrılır. Bu sınıflandırma, genetik materyalin farklı yapılarında meydana gelen farklılıklara dayanmaktadır. Dolayısıyla kromozomal mutasyonlar kromozomların yapısını etkiler, gen mutasyonları genlerdeki nükleotid dizisini etkiler ve genomik mutasyonlar, tüm kromozom setini ekleyerek veya çıkararak tüm organizmanın genomunda değişiklikler yapar.
Kromozomal mutasyonlar hakkında daha ayrıntılı olarak konuşalım.
Ne tür kromozomal yeniden düzenlemeler meydana gelebilir?
Değişikliklerin nasıl lokalize edildiğine bağlı olarak, aşağıdaki kromozomal mutasyon türleri ayırt edilir.
- İntrakromozomal - genetik materyalin bir kromozom içinde dönüşümü.
- Kromozomlar arası - homolog olmayan iki kromozomun bölümlerini değiştirmesinin bir sonucu olarak yeniden düzenlemeler. Homolog olmayan kromozomlar farklı genler içerir ve mayoz bölünme sırasında oluşmazlar.
Bu tür sapmaların her biri belirli kromozomal mutasyon türlerine karşılık gelir.
Silmeler
Silme, bir kromozomun herhangi bir kısmının ayrılması veya kaybıdır. Bu tip mutasyonun kromozom içi olduğunu tahmin etmek kolaydır.
Bir kromozomun en dış kısmı ayrılırsa, silinmeye terminal denir. Genetik materyal kromozomun merkezine yakın bir yerde kaybolursa, böyle bir silmeye interstisyel denir.
Bu tür mutasyon organizmanın yaşayabilirliğini etkileyebilir. Örneğin, belirli bir geni kodlayan kromozomun bir bölümünün kaybı, kişiye bağışıklık yetersizliği virüsüne karşı bağışıklık kazandırır. Bu adaptif mutasyon yaklaşık 2000 yıl önce ortaya çıktı ve AIDS'li bazı insanlar, yalnızca değiştirilmiş yapıya sahip kromozomlara sahip olacak kadar şanslı oldukları için hayatta kalmayı başardılar.
Çoğaltmalar
Kromozom içi mutasyonların bir diğer türü ise duplikasyondur. Bu, hücre bölünmesi sırasında çaprazlama veya çaprazlama olarak adlandırılan hata sonucu ortaya çıkan bir kromozomun bir bölümünün kopyalanmasıdır.
Bu şekilde kopyalanan bir bölüm konumunu koruyabilir, 180° dönebilir, hatta birkaç kez tekrarlanabilir ve bu durumda böyle bir mutasyona amplifikasyon adı verilir.
Bitkilerde genetik materyalin miktarı, tekrarlanan kopyalamalar yoluyla tam olarak artabilir. Bu durumda, bir türün tamamının uyum sağlama yeteneği genellikle değişir; bu da, bu tür mutasyonların evrimsel açıdan büyük önem taşıdığı anlamına gelir.
Ters çevirmeler
Aynı zamanda intrakromozomal mutasyonları da ifade eder. İnversiyon, bir kromozomun belirli bir bölümünün 180° dönmesidir.
İnversiyon sonucu ters dönen kromozomun kısmı, sentromerin bir tarafında (parasentrik inversiyon) veya karşıt taraflarında (perisentrik) olabilir. Sentromer, kromozomun birincil daralmasının sözde bölgesidir.
Tipik olarak ters çevirmelerin hiçbir etkisi yoktur. dış işaretler vücut ve patolojilere yol açmaz. Ancak dokuzuncu kromozomun belirli bir kısmının inversiyonu olan kadınlarda hamilelik sırasında düşük yapma olasılığının %30 arttığı yönünde bir varsayım vardır.
Translokasyonlar
Translokasyon, bir kromozomun bir bölümünün diğerine hareketidir. Bu mutasyonlar kromozomlar arası tiptedir. İki tür translokasyon vardır.
- Karşılıklı, belirli bölgelerde iki kromozomun değişimidir.
- Robertsonian - iki kromozomun kısa kollu (akrosentrik) füzyonu. Robertsonian translokasyonu sırasında her iki kromozomun kısa bölümleri kaybolur.
Karşılıklı translokasyonlar insanlarda çocuk doğurma sorunlarına yol açar. Bazen bu tür mutasyonlar düşüklere neden olur veya doğuştan gelişimsel patolojileri olan çocukların doğmasına neden olur.
Robertsonian translokasyonları insanlarda oldukça yaygındır. Özellikle 21. kromozomda bir translokasyon meydana gelirse fetüs, en sık bildirilen konjenital patolojilerden biri olan Down sendromunu geliştirir.
İzokromozomlar
İzokromozomlar, bir kolunu kaybeden ancak diğer kolunun tam bir kopyasıyla değiştirilen kromozomlardır. Yani, özünde böyle bir süreç, tek bir şişede silme ve tersine çevirme olarak düşünülebilir. Çok nadir durumlarda, bu tür kromozomların iki sentromeri vardır.
Shereshevsky-Turner sendromundan muzdarip kadınların genotipinde izokromozomlar mevcuttur.
Yukarıda açıklanan tüm kromozomal mutasyon türleri, insanlar da dahil olmak üzere çeşitli canlı organizmaların doğasında vardır. Kendilerini nasıl gösterirler?
Kromozomal mutasyonlar. Örnekler
Mutasyonlar cinsiyet kromozomlarında ve otozomlarda (hücrenin diğer tüm eşleştirilmiş kromozomlarında) meydana gelebilir. Eğer mutajenez cinsiyet kromozomlarını etkiliyorsa, vücut açısından sonuçları genellikle ağır olur. Bireyin zihinsel gelişimini etkileyen ve genellikle fenotipteki değişikliklerle ifade edilen konjenital patolojiler ortaya çıkar. Yani, dışa doğru mutant organizmalar normal olanlardan farklıdır.
Bitkilerde genomik ve kromozomal mutasyonlar daha sık meydana gelir. Ancak hem hayvanlarda hem de insanlarda bulunurlar. Örneklerini aşağıda ele alacağımız kromozomal mutasyonlar, ciddi kalıtsal patolojilerin ortaya çıkmasıyla kendini gösterir. Bunlar Wolf-Hirschhorn sendromu, “kedi ağlaması” sendromu, 9. kromozomun kısa kolundaki kısmi trizomi hastalığı ve diğerleridir.
Kedi sendromunun çığlığı
Bu hastalık 1963 yılında keşfedildi. Kromozom 5'in kısa kolundaki bir delesyonun neden olduğu kısmi monozomi nedeniyle oluşur. 45.000 çocuktan biri bu sendromla doğuyor.
Bu hastalık neden böyle bir isim aldı? Bu hastalıktan muzdarip çocukların karakteristik bir ağlaması vardır: kedi miyav.
Beşinci kromozomun kısa kolu silindiğinde farklı kısımları kaybolabilir. Klinik belirtiler hastalıklar doğrudan bu mutasyon sırasında hangi genlerin kaybolduğuna bağlıdır.
Larinksin yapısı tüm hastalarda değişir, bu da "kedi ağlamasının" istisnasız herkesin özelliği olduğu anlamına gelir. Bu sendromdan muzdarip çoğu insan kafatasının yapısında bir değişiklik yaşar: beyin bölümü, ay şeklindeki yüz. “Kedi ağlaması” sendromunda kulaklar genellikle aşağıda bulunur. Bazen hastaların kalpte veya diğer organlarda konjenital patolojileri vardır. Karakteristik bir özellik zeka geriliği de olur.
Tipik olarak bu sendroma sahip hastalar erken çocukluk döneminde ölürler, yalnızca %10'u on yaşına kadar hayatta kalır. Bununla birlikte, "kedinin ağlaması" sendromuyla 50 yıla kadar uzun ömürlülük vakaları da olmuştur.
Wolf-Hirschhorn sendromu
Bu sendrom çok daha az yaygındır - 100.000 doğumda 1 vaka. Dördüncü kromozomun kısa kolunun segmentlerinden birinin silinmesinden kaynaklanır.
Bu hastalığın belirtileri çeşitlidir: fiziksel ve zihinsel kürenin gecikmiş gelişimi, mikrosefali, karakteristik gaga şeklinde burun, şaşılık, yarık damak veya üst dudak, küçük ağız, iç organ kusurları.
Diğer birçok insan kromozomal mutasyonu gibi Wolf-Hirschhorn hastalığı da yarı öldürücü olarak sınıflandırılır. Bu, böyle bir hastalıkla vücudun yaşayabilirliğinin önemli ölçüde azaldığı anlamına gelir. Wolf-Hirschhorn sendromu tanısı alan çocuklar genellikle 1 yaşını geçmezler ancak hastanın 26 yıl yaşadığı bir vaka kaydedilmiştir.
Kromozom 9'un kısa kolunda kısmi trizomi sendromu
Bu hastalık, dokuzuncu kromozomdaki dengesiz çoğalmalardan dolayı ortaya çıkar ve bunun sonucunda bu kromozom üzerinde daha fazla genetik materyal bulunur. Toplamda, insanlarda bu tür mutasyonların 200'den fazla vakası bilinmektedir.
Klinik tablo gecikmeyle tanımlanan fiziksel gelişim, hafif zeka geriliği, karakteristik yüz ifadesi. Kalp kusurları tüm hastaların dörtte birinde bulunur.
Kromozom 9'un kısa kolunun kısmi trizomi sendromunda prognoz hala nispeten olumludur: hastaların çoğu yaşlılığa kadar hayatta kalır.
Diğer sendromlar
Bazen DNA'nın çok küçük bölümlerinde bile kromozomal mutasyonlar meydana gelebilir. Bu gibi durumlardaki hastalıklara genellikle kopyalar veya silinmeler neden olur ve sırasıyla mikro çoğaltmalar veya mikrodelesyonlar olarak adlandırılır.
Bu sendromun en sık görüleni Prader-Willi hastalığıdır. 15. kromozomun bir bölümünün mikrodelesyonu nedeniyle oluşur. İlginçtir ki bu kromozomun babadan vücuda alınması gerekir. Mikrodelesyonlar sonucunda 12 gen etkilenmektedir. Bu sendromu olan hastalarda zeka geriliği, obezite vardır ve genellikle küçük ayak ve ellere sahiptirler.
Bu tür kromozomal hastalıklara bir başka örnek de Sotos sendromudur. 5. kromozomun uzun kolunda mikrodelesyon meydana gelir. Bunun klinik tablosu kalıtsal hastalık hızlı büyüme, el ve ayakların boyutunda artış, dışbükey bir alın varlığı, bir miktar gecikme ile karakterizedir. zihinsel gelişim. Bu sendromun görülme sıklığı belirlenmemiştir.
Kromozomal mutasyonlar, daha doğrusu 13. ve 15. kromozom alanlarındaki mikrodelesyonlar sırasıyla Wilms tümörüne ve retinblastoma neden olur. Wilms tümörü öncelikle çocuklarda görülen bir böbrek kanseridir. Retinoblastoma kötü huylu tümörçocuklarda da görülen retina. Bu hastalıklar teşhis edilirse tedavi edilebilir erken aşamalar. Bazı durumlarda doktorlar cerrahi müdahaleye başvurmaktadır.
Modern tıp birçok hastalığı ortadan kaldırıyor ancak kromozomal mutasyonları tedavi etmek veya en azından önlemek henüz mümkün değil. Sadece fetal gelişimin başlangıcında tespit edilebilirler. Fakat genetik mühendisliği hareketsiz durmuyor. Belki yakında kromozomal mutasyonların neden olduğu hastalıkları önlemenin bir yolu bulunacaktır.
Mutasyonlar- genetik aparatta aniden ortaya çıkan ve vücudun belirli kalıtsal özelliklerinde değişikliklere yol açan kalıcı değişiklikler. Mutasyon doktrininin temelleri, bu terimi öneren Hollandalı botanikçi ve genetikçi De Vries (1848-1935) tarafından atılmıştır. Mutasyon teorisinin ana hükümleri şunlardır:
■ mutasyonlar aniden meydana gelir;
■ mutasyonların neden olduğu değişiklikler stabildir ve kalıtsal olabilir;
■ mutasyonlar yönlendirilmez; yani organizmalar için faydalı, zararlı veya nötr olabilirler;
■ aynı mutasyonlar tekrar tekrar meydana gelebilir;
■ mutasyon oluşturma yeteneği tüm canlı organizmaların evrensel bir özelliğidir.
Değişikliklerin meydana geldiği hücre tipine göre mutasyonlar:
üretken - germ hücrelerinde ortaya çıkar ve cinsel üreme sırasında kalıtılır;
somatik - üremeyen hücrelerde ortaya çıkar ve vejetatif veya eşeysiz üreme sırasında kalıtılır.
Yaşam aktivitesi üzerindeki etkiye bağlı mutasyonlar:
öldürücü - organizmaların doğumdan önce veya üreme yeteneğinin başlangıcından önce ölümüne neden olmak;
öldürücü olmayan - bireylerin yaşayabilirliğini azaltmak;
doğal - V normal koşullar Organizmaların yaşayabilirliğini etkilemez.
Kalıtsal aparattaki değişikliklerin ardındaki mutasyonlar
Gen mutasyonları - Nükleik asit moleküllerindeki nükleotid dizisinin ihlali nedeniyle bireysel genlerde kalıcı değişiklikler. Bu mutasyonlar, belirli nükleotidlerin kaybı, fazladan olanların ortaya çıkması ve bunların düzenlenme sırasının değişmesi nedeniyle ortaya çıkar. DNA yapısındaki bozukluklar ancak onarım gerçekleşmediğinde mutasyonlara yol açar.
Çeşitli gen mutasyonları:
1 ) baskın, alt baskın /(kısmen görünür) ve resesif,
2 ) nükleotid kaybı(silme), nükleotid kopyalanması(kopyalamalar), nükleotidlerin sırası değişir(ters çevirme), nükleotid çifti değişimi(geçişler ve dönüşümler).
Gen mutasyonlarının önemi, organik dünyanın evrimi ve seçilimin ilişkili olduğu mutasyonların çoğunluğunu oluşturmalarında yatmaktadır. Ayrıca gen mutasyonları, genetik hastalıklar gibi bir grup kalıtsal hastalığın nedenidir. Gen hastalıkları mutant bir genin etkisinden kaynaklanır ve patogenezleri bir genin ürünleriyle (protein eksikliği, enzim veya yapısal bozukluk) ilişkilidir. Gen hastalıklarına örnek olarak hemofili, renk körlüğü, albinizm, fenilketonüri, galaktozemi, orak hücreli anemi vb. gösterilebilir.
Kromozomal mutasyonlar (sapmalar) - Bunlar kromozomların yeniden düzenlenmesi sonucu ortaya çıkan mutasyonlardır. Bunlar, daha sonra birleştirilen parçaların oluşumuyla kromozomların kırılmasının bir sonucudur. Hem aynı kromozom içinde hem de homolog ve homolog olmayan kromozomlar arasında oluşabilirler.
Çeşitli kromozomal mutasyonlar:
■ kusur (silme) bir veya başka bir bölümün kromozomunun kaybı nedeniyle ortaya çıkar;
■ ikiye katlama (çoğaltma) kromozomun fazladan bir kopya bölümünün dahil edilmesiyle ilişkilidir;
■ tersine çevirme (tersine çevirme) kromozomlar kırıldığında ve bölüm 180° döndüğünde gözlenir;
■ aktarma (yer değiştirme) - bir çiftin kromozomunun bir bölümü homolog olmayan bir kromozoma bağlanır.
Kromozomal mutasyonlar esas olarak yaşamla bağdaşmayan ciddi anormalliklere (eksiklikler ve geri dönüşler) neden olur, gen artışının (iki katına çıkmasının) ana kaynağıdır ve gen rekombinasyonu (transferi) nedeniyle organizmaların değişkenliğini artırır.
Genomik mutasyonlar- Bunlar kromozom setlerinin sayısındaki değişikliklerle ilişkili mutasyonlardır. Genomik mutasyonların ana türleri şunlardır:
1) poliploidi - kromozom setlerinin sayısında artış;
2) kromozom setlerinin sayısında azalma;
3) anöploidi (veya heteroploidi) - bireysel çiftlerin kromozom sayısında bir değişiklik
çok anlamlılık - kromozom sayısında bir artış - trizomi, iki (tetrazomi) veya daha fazla kromozom;
monozomi - kromozom sayısında bir azalma;
nullizomi - bir çift kromozomun tamamen yokluğu.
Genomik mutasyonlar türleşmenin (poliploidi) mekanizmalarından biridir. daha yüksek verimle karakterize edilen poliploid çeşitler oluşturmak, tüm genler için homozigot formlar elde etmek (kromozom setlerinin sayısını azaltmak) için kullanılırlar. Genomik mutasyonlar organizmaların yaşayabilirliğini azaltır ve aşağıdakiler gibi bir grup kalıtsal hastalığa neden olur: kromozomal. Kromozomal hastalıklar - bunlar niceliksel (poliploidi, anöploidi) veya yapısal (delesyonlar, inversiyonlar vb.) kromozom yeniden düzenlemelerinin (örneğin “kedinin ağlaması” sendromu (46, 5), Down sendromu (47, 21+), Edwards sendromu (47 ,18+), Turner sendromu (45, XO), Patau sendromu (47,13+), Klinefelter sendromu (47, XXY), vb.).
Gen mutasyonları bir genin yapısındaki değişikliklerdir. Bu, nükleotid dizisindeki bir değişikliktir: silme, ekleme, ikame vb. Örneğin, a'nın t ile değiştirilmesi Nedenleri - DNA'nın ikiye katlanması (çoğaltma) sırasındaki ihlaller
Gen mutasyonları, DNA yapısında ışık mikroskobunda görülemeyen moleküler değişikliklerdir. Gen mutasyonları, lokasyonuna ve canlılık üzerindeki etkisine bakılmaksızın, DNA'nın moleküler yapısındaki her türlü değişikliği içerir. Bazı mutasyonların karşılık gelen proteinin yapısı veya işlevi üzerinde hiçbir etkisi yoktur. Gen mutasyonlarının bir başka (büyük) kısmı, doğal işlevini yerine getiremeyen kusurlu bir proteinin sentezine yol açar. Çoğu kalıtsal patoloji formunun gelişimini belirleyen gen mutasyonlarıdır.
İnsanlarda en yaygın monogenik hastalıklar şunlardır: kistik fibroz, hemokromatoz, adrenogenital sendrom, fenilketonüri, nörofibromatozis, Duchenne-Becker miyopatileri ve bir dizi başka hastalık. Klinik olarak vücutta metabolik bozuklukların (metabolizma) belirtileri olarak kendilerini gösterirler. Mutasyon şu şekilde olabilir:
1) bir kodondaki bir bazın değiştirilmesinde buna denir yanlış mutasyon(İngilizce'den, yanlış - yanlış, yanlış + lat. sensus - anlam) - bir genin kodlama kısmındaki bir nükleotidin değiştirilmesi, bir polipeptitteki bir amino asidin değiştirilmesine yol açar;
2) kodonlarda bilgi okumanın durmasına yol açacak böyle bir değişiklikte buna sözde saçma mutasyon(Latince olmayan - hayır + sensus - anlam) - bir genin kodlama kısmındaki bir nükleotidin değiştirilmesi, bir sonlandırıcı kodonun (durdurma kodonu) oluşumuna ve çevirinin durmasına yol açar;
3) bilgi okumanın ihlali, okuma çerçevesindeki bir değişiklik, adı verilen çerçeve değiştirme(İngilizce çerçeveden - çerçeve + kaydırma: - kaydırma, hareket), DNA'daki moleküler değişiklikler, polipeptit zincirinin çevirisi sırasında üçlü değişikliklere yol açtığında.
Diğer gen mutasyon türleri de bilinmektedir. Moleküler değişikliklerin türüne bağlı olarak şunlar vardır:
bölüm(Latince silme - yıkımdan), boyutu bir nükleotidden bir gene kadar değişen bir DNA segmenti kaybolduğunda;
kopyalar(Latince kopyadan - ikiye katlama), yani. bir DNA bölümünün bir nükleotidden tüm genlere çoğaltılması veya çoğaltılması;
ters çevirmeler(Latince inversio'dan - ters çevirmek), yani. boyutu iki nükleotidden birkaç gen içeren bir fragmana kadar değişen bir DNA segmentinin 180° dönmesi;
eklemeler(Latince insertio'dan - ek), yani. Boyutları bir nükleotidden bütün bir gene kadar değişen DNA parçalarının yerleştirilmesi.
Bir ila birkaç nükleotidi etkileyen moleküler değişiklikler, nokta mutasyon olarak kabul edilir.
Bir gen mutasyonunun temel ve ayırt edici özelliği, 1) genetik bilgide değişikliğe yol açması, 2) nesilden nesile aktarılabilmesidir.
Gen mutasyonlarının belirli bir kısmı fenotipte herhangi bir değişikliğe yol açmadığından nötr mutasyonlar olarak sınıflandırılabilir. Örneğin genetik kodun dejenerasyonu nedeniyle aynı amino asit, yalnızca bir bazda farklı olan iki üçlü tarafından kodlanabilir. Öte yandan, aynı gen birkaç farklı duruma dönüşebilir (mutasyona uğrayabilir).
Örneğin AB0 sisteminin kan grubunu kontrol eden gen. üç alel vardır: 0, A ve B, bunların kombinasyonları 4 kan grubunu belirler. ABO kan grubu klasik bir örnektir. genetik değişkenlik normal işaretler kişi.
Çoğu kalıtsal patoloji formunun gelişimini belirleyen gen mutasyonlarıdır. Bu tür mutasyonların neden olduğu hastalıklara genetik veya monogenik hastalıklar, yani gelişimi bir genin mutasyonuyla belirlenen hastalıklar denir.
Genomik ve kromozomal mutasyonlar
Genomik ve kromozomal mutasyonlar kromozomal hastalıkların nedenleridir. Genomik mutasyonlar, anöploidileri ve yapısal olarak değişmemiş kromozomların ploidisindeki değişiklikleri içerir. Sitogenetik yöntemlerle tespit edilir.
Anöploidi- haploid setin katı değil (2n + 1, 2n - 1, vb.) diploid setteki kromozom sayısında bir değişiklik (azalma - monozomi, artış - trizomi).
Poliploidi- haploid olanın katı olan kromozom setlerinin sayısında bir artış (3n, 4n, 5n, vb.).
İnsanlarda poliploidi ve çoğu anöploidi ölümcül mutasyonlardır.
En yaygın genomik mutasyonlar şunları içerir:
trizomi- karyotipte üç homolog kromozomun varlığı (örneğin, Down sendromunda 21. çiftte, Edwards sendromunda 18. çiftte, Patau sendromunda 13. çiftte; cinsiyet kromozomlarında: XXX, XXY, XYY);
monozomi- İki homolog kromozomdan yalnızca birinin varlığı. Herhangi bir otozom için monozomi ile embriyonun normal gelişimi imkansızdır. İnsanlarda yaşamla uyumlu tek monozomi olan X kromozomundaki monozomi, Shereshevsky-Turner sendromuna yol açmaktadır (45, X0).
Anöploidiye yol açan neden, germ hücrelerinin oluşumu sırasında hücre bölünmesi sırasında kromozomların ayrılmaması veya homolog kromozomlardan birinin direğe hareket sırasında diğer tüm homolog olmayan kromozomların gerisinde kalabileceği anafaz gecikmesi sonucu kromozom kaybıdır. Ayrışmama terimi, mayoz veya mitozda kromozomların veya kromatidlerin ayrılmaması anlamına gelir. Kromozomların kaybı mozaikçiliğe yol açabilir; burada bir tane var uploid(normal) hücre çizgisi ve diğeri monosomik.
Kromozom ayrışmaması çoğunlukla mayoz sırasında meydana gelir. Normalde mayoz sırasında bölünen kromozomlar bir arada kalır ve anafaz sırasında hücrenin bir kutbuna doğru hareket eder. Böylece biri ek bir kromozoma sahip, diğeri ise bu kromozoma sahip olmayan iki gamet ortaya çıkar. Normal kromozom setine sahip bir gamet, bir gamet tarafından döllendiğinde fazladan bir kromozom trizomi meydana gelir (yani hücrede üç homolog kromozom vardır); tek kromozomu olmayan bir gamet ile döllendiğinde monozomili bir zigot ortaya çıkar. Herhangi bir otozomal (cinsiyet dışı) kromozom üzerinde monosomal bir zigot oluşursa, organizmanın gelişimi, gelişimin en erken aşamalarında durur.
Kromozomal mutasyonlar- bunlar yapısal değişiklikler bireysel kromozomlar genellikle ışık mikroskobu altında görülebilir. Bir kromozomal mutasyon, normal diploid sette bir değişikliğe yol açan çok sayıda (onlarca ila birkaç yüz) gen içerir. Kromozomal anormallikler genellikle belirli genlerin DNA dizisini değiştirmese de, genomdaki genlerin kopya sayısındaki değişiklikler, genetik materyalin eksikliği veya fazlalığı nedeniyle genetik dengesizliğe yol açar. İki büyük kromozomal mutasyon grubu vardır: intrakromozomal ve interkromozomal.
İntrakromozomal mutasyonlar, bir kromozom içindeki anormalliklerdir. Bunlar şunları içerir:
—silmeler(Latince silmeden - yıkım) - kromozomun iç veya terminal bölümlerinden birinin kaybı. Bu, embriyogenezin bozulmasına ve çoklu gelişimsel anomalilerin oluşmasına neden olabilir (örneğin, 5. kromozomun 5p- olarak adlandırılan kısa kolu bölgesindeki bölünme, larinksin az gelişmesine, kalp kusurlarına ve zeka geriliğine yol açar). Bu semptom kompleksi "kedi ağlaması" sendromu olarak bilinir, çünkü hasta çocuklarda gırtlaktaki bir anormallik nedeniyle ağlama bir kedinin miyavlamasına benzer;
—ters çevirmeler(Latince inversio'dan - inversiyon). İki kromozom kırılma noktası sonucunda ortaya çıkan parça 180° döndürülerek orijinal yerine yerleştirilir. Bunun sonucunda sadece genlerin düzeni bozulur;
— kopyalar(Latince duplicatio'dan - ikiye katlama) - bir kromozomun herhangi bir kısmının iki katına çıkması (veya çoğalması) (örneğin, 9. kromozomun kısa kollarından birindeki trizomi, mikrosefali, gecikmiş fiziksel, zihinsel ve entelektüel gelişim dahil olmak üzere birçok kusura neden olur).
En yaygın kromozomal sapmaların kalıpları:
Bölüm: 1 - terminal; 2 - geçiş reklamı. İnversiyonlar: 1 - perisentrik (sentromerin yakalanmasıyla); 2 - parasentrik (bir kromozom kolu içinde)
Kromozomal mutasyonlar veya yeniden düzenleme mutasyonları- homolog olmayan kromozomlar arasında parça değişimi. Bu tür mutasyonlara translokasyonlar denir (Latince tganlardan - için, + lokus - yer). Bu:
İki kromozomun parçalarını değiştirdiği karşılıklı translokasyon;
Bir kromozomun bir parçası diğerine taşındığında karşılıklı olmayan translokasyon;
- “merkezli” füzyon (Robertsonian translokasyonu) - iki akrosentrik kromozomun sentromer bölgelerinde kısa kolların kaybıyla bağlanması.
Kromatitler sentromerlerden çapraz olarak kırıldığında, "kardeş" kromatitler aynı gen setlerini içeren iki farklı kromozomun "ayna" kolları haline gelir. Bu tür kromozomlara izokromozomlar denir. Hem kromozom içi (delesyonlar, inversiyonlar ve kopyalar) hem de kromozomlar arası (translokasyonlar) sapmalar ve izokromozomlar, mekanik kırılmalar da dahil olmak üzere kromozom yapısındaki fiziksel değişikliklerle ilişkilidir.
Kalıtsal değişkenliğin bir sonucu olarak kalıtsal patoloji
Ortak tür özelliklerinin varlığı, dünyadaki tüm insanları tek bir tür olan Homo sapiens'te birleştirmemize olanak tanır. Yine de yabancılardan oluşan bir kalabalığın içinde tanıdığımız bir kişinin yüzünü tek bakışta kolaylıkla seçebiliyoruz. İnsanların hem gruplar içindeki (örneğin bir etnik grup içindeki çeşitlilik) hem de gruplar arasındaki aşırı çeşitliliği genetik farklılıklarından kaynaklanmaktadır. Şu anda tüm tür içi varyasyonun, doğal seçilim tarafından ortaya çıkan ve sürdürülen farklı genotiplerden kaynaklandığına inanılmaktadır.
Haploid insan genomunun 3.3x10 9 çift nükleotid kalıntısı içerdiği bilinmektedir, bu da teorik olarak 6-10 milyona kadar gene izin verir. Ancak veriler modern araştırma insan genomunun yaklaşık 30-40 bin gen içerdiğini gösteriyor. Tüm genlerin yaklaşık üçte biri birden fazla alele sahiptir, yani polimorfiktirler.
Kalıtsal polimorfizm kavramı, 1940 yılında E. Ford tarafından, en nadir görülenlerin sıklığının tek başına mutasyon olaylarıyla açıklanamadığı durumlarda, iki veya daha fazla farklı formun bir popülasyondaki varlığını açıklamak için formüle edildi. Gen mutasyonu nadir görülen bir olay olduğundan (1x10 6), %1'den fazla olan mutant alelin sıklığı ancak bu mutasyonun taşıyıcılarının seçici avantajları nedeniyle popülasyonda kademeli olarak birikmesiyle açıklanabilir.
Ayrılan lokusların çokluğu, her birindeki alellerin çokluğu, rekombinasyon olgusu ile birlikte, tükenmez insan genetik çeşitliliği yaratır. Hesaplamalar, tüm insanlık tarihi boyunca genetik tekrarın, yani genetik tekrarın olmadığını, öngörülebilir gelecekte meydana gelmediğini ve meydana gelmeyeceğini göstermektedir. Her doğan insan Evrende benzersiz bir olgudur. Genetik yapının benzersizliği, büyük ölçüde, her bir kişide hastalığın gelişiminin özelliklerini belirler.
İnsanlık, iklimsel ve coğrafi özellikler, beslenme kalıpları, patojenler, kültürel gelenekler vb. dahil olmak üzere aynı çevresel koşullar altında uzun süre yaşayan izole popülasyon grupları olarak evrimleşmiştir. Bu, çevresel koşullara en uygun olan, her birine özel normal alel kombinasyonlarının popülasyonunda konsolidasyona yol açtı. Habitatın kademeli olarak genişlemesi, yoğun göçler ve insanların yeniden yerleşimi nedeniyle, belirli durumlarda yararlı olan belirli normal genlerin kombinasyonlarının, diğer durumlarda belirli vücut sistemlerinin en iyi şekilde çalışmasını sağlayamadığı durumlar ortaya çıkar. Bu, kalıtsal değişkenliğin bir kısmının şunlara bağlı olduğu gerçeğine yol açar: elverişsiz kombinasyon patolojik olmayan insan genleri, kalıtsal yatkınlığa sahip sözde hastalıkların gelişiminin temeli haline gelir.
Ayrıca, sosyal bir varlık olan insanlarda doğal seçilim, zamanla giderek daha spesifik biçimlerde ilerlemiş ve bu da kalıtsal çeşitliliği genişletmiştir. Hayvanlar tarafından atılabilecek olanlar korunmuştu ya da tam tersine, hayvanların elinde bulundurdukları kaybolmuştu. Böylece C vitamini ihtiyacının tam olarak karşılanması, evrim sürecinde sentezi katalize eden L-gulonodakton oksidaz geninin kaybına yol açmıştır. askorbik asit. İnsanlık, evrim sürecinde patolojiyle doğrudan bağlantılı olan istenmeyen özellikleri de edinmiştir. Örneğin, evrim sürecinde insanlar, difteri toksinine veya çocuk felci virüsüne duyarlılığı belirleyen genler edinmiştir.
Dolayısıyla diğer biyolojik türlerde olduğu gibi insanlarda da, özelliklerde normal değişikliklere yol açan kalıtsal değişkenlik ile kalıtsal hastalıkların ortaya çıkmasına neden olan kalıtsal değişkenlik arasında keskin bir çizgi yoktur. Homo sapiens'in biyolojik türü haline gelen insan, türünün "makullüğünün" bedelini patolojik mutasyonlar biriktirerek ödüyor gibi görünüyordu. Bu konum, insan popülasyonlarındaki patolojik mutasyonların evrimsel birikimiyle ilgili tıbbi genetiğin ana kavramlarından birinin temelini oluşturur.
Doğal seçilim yoluyla hem korunan hem de azaltılan insan popülasyonlarının kalıtsal değişkenliği, genetik yük olarak adlandırılan şeyi oluşturur.
Bazı patolojik mutasyonlar, popülasyonlarda tarihsel olarak uzun bir süre devam edebilir ve yayılabilir, bu da segregasyon genetik yüküne neden olur; kalıtsal yapıdaki yeni değişikliklerin bir sonucu olarak her nesilde başka patolojik mutasyonlar ortaya çıkar ve mutasyon yükü oluşturur.
Genetik yükün olumsuz etkisi, ölüm oranının artması (gametlerin, zigotların, embriyoların ve çocukların ölümü), doğurganlığın azalması (yavruların üremesinin azalması), yaşam beklentisinin azalması, sosyal uyumsuzluk ve sakatlık ile kendini gösterir ve ayrıca tıbbi bakım ihtiyacının artmasına neden olur. .
Terimin kendisi 40'lı yılların sonlarında G. Meller tarafından önerilmiş olsa da, araştırmacıların dikkatini genetik yükün varlığına çeken ilk kişi İngiliz genetikçi J. Hoddane oldu. “Genetik yük” kavramının anlamı, bir biyolojik türün değişen çevre koşullarına uyum sağlayabilmesi için gerekli olan yüksek derecede genetik değişkenlik ile ilişkilidir.
Gen düzeyindeki mutasyonlar, DNA'da ışık mikroskobunda görülemeyen moleküler yapısal değişikliklerdir. Bunlar, canlılık ve lokalizasyon üzerindeki etkisine bakılmaksızın, deoksiribonükleik asidin herhangi bir dönüşümünü içerir. Bazı gen mutasyon türlerinin karşılık gelen polipeptidin (protein) işlevi veya yapısı üzerinde hiçbir etkisi yoktur. Ancak bu dönüşümlerin çoğu, görevlerini yerine getirme yeteneğini kaybetmiş kusurlu bir bileşiğin sentezine neden olur. Daha sonra gen ve kromozomal mutasyonları daha ayrıntılı olarak ele alacağız.
Dönüşümlerin özellikleri
İnsan gen mutasyonlarını tetikleyen en yaygın patolojiler nörofibromatozis, adrenogenital sendrom, kistik fibroz ve fenilketonüridir. Bu liste aynı zamanda hemokromatoz, Duchenne-Becker miyopatileri ve diğerlerini de içerebilir. Bunların hepsi gen mutasyonlarına örnek değildir. Onların klinik belirtiler Genellikle metabolik (metabolik) bozukluklar ortaya çıkar. Gen mutasyonları şunları içerebilir:
- Bir baz kodonunda yer değiştirme. Bu olguya yanlış anlamlı mutasyon denir. Bu durumda kodlama kısmında bir nükleotid değiştirilir ve bu da proteindeki amino asitte bir değişikliğe yol açar.
- Bir kodonun, bilginin okunmasının durdurulacağı şekilde değiştirilmesi. Bu işleme anlamsız mutasyon denir. Bu durumda bir nükleotid değiştirildiğinde bir durdurma kodonu oluşur ve çeviri sonlandırılır.
- Okuma bozukluğu, çerçeve kayması. Bu işleme "çerçeve kaydırma" denir. DNA moleküler bir değişikliğe uğradığında, polipeptit zincirinin çevirisi sırasında üçlüler dönüştürülür.
sınıflandırma
Moleküler dönüşümün türüne göre aşağıdaki gen mutasyonları mevcuttur:
- Çoğaltma. Bu durumda, 1 nükleotidden genlere kadar bir DNA fragmanının tekrar tekrar kopyalanması veya ikiye katlanması meydana gelir.
- Silme. Bu durumda nükleotidden gene bir DNA parçası kaybı söz konusudur.
- İnversiyon. Bu durumda 180 derecelik bir dönüş not edilir. DNA'nın bölümü. Boyutu iki nükleotid veya birkaç genden oluşan bir parçanın tamamı olabilir.
- Ekleme. Bu durumda nükleotidden gene DNA bölümleri eklenir.
1'den birkaç birime kadar olan moleküler dönüşümler nokta değişiklikleri olarak kabul edilir.
Ayırt Edici Özellikler
Gen mutasyonlarının bir takım özellikleri vardır. Her şeyden önce, miras alınabilme yeteneklerine dikkat edilmelidir. Ayrıca mutasyonlar genetik bilginin dönüşümünü tetikleyebilir. Değişikliklerin bazıları sözde tarafsız olarak sınıflandırılabilir. Bu tür gen mutasyonları fenotipte herhangi bir rahatsızlığa neden olmaz. Böylece, kodun doğuştanlığı nedeniyle aynı amino asit, yalnızca 1 bazda farklılık gösteren iki üçlü tarafından kodlanabilir. Aynı zamanda, belirli bir gen birkaç farklı duruma mutasyona uğrayabilir (dönüşebilir). Kalıtsal patolojilerin çoğunu tetikleyen bu tür değişikliklerdir. Gen mutasyonlarına örnek verecek olursak kan gruplarına yönelebiliriz. Dolayısıyla AB0 sistemlerini kontrol eden elementin üç aleli vardır: B, A ve 0. Bunların kombinasyonu kan gruplarını belirler. AB0 sistemine ait, insanlarda normal özelliklerin dönüşümünün klasik bir tezahürü olarak kabul edilir.
Genomik dönüşümler
Bu dönüşümlerin kendi sınıflandırmaları vardır. Genomik mutasyonlar kategorisi, yapısal olarak değişmemiş kromozomların ploidisindeki değişiklikleri ve anöploidiyi içerir. Bu tür dönüşümler özel yöntemlerle belirlenir. Anöploidi, haploid olanın bir katı değil, diploid bir setin kromozom sayısındaki bir değişikliktir (artış - trizomi, azalma - monozomi). Sayı kat kat arttığında poliploididen bahsediyoruz. Bunlar ve insanlardaki anöploidilerin çoğu ölümcül değişiklikler olarak kabul edilir. En yaygın genomik mutasyonlar arasında şunlar yer alır:
- Monozomi. Bu durumda 2 homolog kromozomdan yalnızca biri mevcuttur. Böyle bir dönüşümün arka planına karşı, otozomların herhangi biri için sağlıklı embriyonik gelişim imkansızdır. Yaşamla uyumlu tek şey X kromozomundaki monozomidir. Shereshevsky-Turner sendromunu kışkırtır.
- Trizomi. Bu durumda karyotipte üç homolog element tespit edilir. Bu tür gen mutasyonlarına örnekler: Down, Edwards, Patau sendromları.
Kışkırtıcı faktör
Anöploidinin gelişmesinin nedeni, hücre bölünmesi sırasında germ hücrelerinin oluşumunun arka planına karşı kromozomların ayrılmaması veya anafaz gecikmesi nedeniyle element kaybı olduğu düşünülürken, direğe doğru hareket ederken homolog bir bağlantı geride kalabilir. homolog olmayan. "Ayrılmama" kavramı, mitoz veya mayoz bölünmede kromatidlerin veya kromozomların ayrılmadığını belirtir. Bu bozukluk mozaikçiliğe yol açabilir. Bu durumda bir hücre hattı normal, diğeri monosomik olacaktır.
Mayozda ayrılmama
Bu fenomen en yaygın olarak kabul edilir. Mayoz sırasında normalde bölünmesi gereken kromozomlar bağlı kalır. Anafazda bir hücre kutbuna doğru hareket ederler. Sonuç olarak 2 gamet oluşur. Birinde fazladan bir kromozom var, diğerinde ise bir element eksik. Normal bir hücrenin ekstra bir bağlantıyla döllenmesi sürecinde trizomi gelişir; eksik bileşene sahip gametler ise monozomi geliştirir. Bazı otozomal elementler için monosomik bir zigot oluştuğunda, gelişme ilk aşamalarda durur.
Kromozomal mutasyonlar
Bu dönüşümler elemanların yapısal değişikliklerini temsil eder. Tipik olarak ışık mikroskobu kullanılarak görselleştirilirler. Kromozom mutasyonları tipik olarak onlarca ila yüzlerce gen içerir. Bu normal diploid sette değişikliklere neden olur. Tipik olarak bu tür sapmalar DNA'da dizi dönüşümüne neden olmaz. Ancak gen kopya sayısı değiştiğinde, materyal eksikliği veya fazlalığına bağlı olarak genetik dengesizlik gelişir. Bu dönüşümlerin iki geniş kategorisi vardır. Özellikle kromozom içi ve kromozomlar arası mutasyonlar ayırt edilir.
Çevresel etki
İnsanlar izole edilmiş popülasyon grupları olarak evrimleşti. Uzun süre aynı çevre koşullarında yaşadılar. Özellikle beslenmenin doğasından, iklimsel ve coğrafi özelliklerden, kültürel geleneklerden, patojenlerden vb. bahsediyoruz. Bütün bunlar, her popülasyona özgü, yaşam koşullarına en uygun alel kombinasyonlarının konsolidasyonuna yol açtı. Ancak alanın yoğun bir şekilde genişlemesi, göçler ve yeniden yerleşim nedeniyle aynı çevrede bulunanların birbirine karıştığı durumlar ortaya çıkmaya başladı. yararlı kombinasyonlar diğerindeki belirli genler, bir dizi vücut sisteminin normal işleyişini sağlamayı bıraktı. Bu bağlamda, kalıtsal değişkenliğin bir kısmı, patolojik olmayan unsurların olumsuz bir kompleksinden kaynaklanmaktadır. Dolayısıyla bu durumda gen mutasyonlarının nedeni değişikliklerdir. dış çevre, yaşam koşulları. Bu da bir dizi kalıtsal hastalığın gelişiminin temeli oldu.
Doğal seçilim
Zamanla evrim daha spesifik türlerde gerçekleşti. Bu aynı zamanda ata çeşitliliğinin genişlemesine de katkıda bulundu. Böylece hayvanlarda kaybolabilecek işaretler korunmuş, tam tersine hayvanlarda kalanlar da ortadan kaldırılmıştır. Doğal seçilim sırasında insanlar, hastalıklarla doğrudan bağlantılı olan istenmeyen özellikleri de edindiler. Örneğin insan gelişimi sırasında çocuk felci veya difteri toksinine duyarlılığı belirleyebilen genler ortaya çıktı. Homo sapiens haline gelen insan türü, bir şekilde “zekasının bedelini” patolojik dönüşümlerin birikimiyle ödedi. Bu hüküm, gen mutasyonları doktrininin temel kavramlarından birinin temeli olarak kabul edilmektedir.
Yükleniyor...