Mutații genetice

1)Mutageneza si agentii mutageni

Mutatiile pot aparea in orice celula si pot prezenta o gama larga de efecte fenotopice, de la alterari minore, care pot fi detectate numai prin metode biochimice, pana la modificari ale metabolismului, care pot provoca moartea celulelor si a organismului.

Efectul mutatiilor este determinat de tipul de cellule in care apar, stadiul ciclului cellular sau stadiul de dezvoltare al organismului in care actioneaza factorul mutagen, starea de dominanta sau recesivitate a genei afectate. O mutatie recesiva este detectata in generatiile ulterioare, in timp ce o mutatie dominanta este detectata in generatia in care s-a produs.

Agentul mutagen este orice agent de mediu care determina cresterea numarului de mutatii intr-o populatie.Agentii mutageni opereaza fie prin inducerea de modificari in molecula de ADN, fie prin inducerea leziunilor cromozomiale.Colchicina si radiatiile X au fost identificate ca fiind mutagene.

Clasificarea mutatiilor se face dupa diferite criterii:

-modul de aparitie(spontane sau induse)

-cantitatea de material genetic afectat(genice, cromozomiale sau genomice)

-tipul de celule in care sunt prezente(mutatii somatice sau gametice)

-modul in care sunt exprimate

-efectul lor asupra organismului.

Mutatiile genice induc schimbari in ordinea nucleotidelor. Daca este

afectat un singur nucleotide, mutatia este punctiforma.Dependent de pozitia nucleotidului in codon, efectul mutatiei punctiforme este diferit. In urma unei mutatii punctiforme, codonul mutant poate determina pozitia aceluiasi aminoacid(mutatie silentioasa).Codomul mutant poate determina includerea altui aminoacid putand fi schimbata structura proteinei sintetizate(mutatie missens) sau codomul mutant devine codon stop si sinteza catenei polipeptidice este oprita (mutatie non-sens).

Mutatiile cromozomiale afecteaza structura si functia cromozomului, ordinea genelor fiind schimbata sub actiunea factorilor mutageni. Efectul este dependent de marimea cromozomului afectat, genele implicate etc.Mecanismul de producere a unei mutatii cromozomiale este explicat prin mai multe ipoteze si anume:

-ipoteza ruptura-reunire, ipoteza regiunilor deinstabilitate etc.

Comform ipotezei ruptura-reunire sub actiunea unui factor mutagen de-a lungul cromozomului se produc rupturi, majoritatea acestora se reunesc in pozitie initiala, fiind refacuta structura normala a cromozomului(fenomenul de restaurare), o parte din rupture pot ramane ca atare sau interactioneaza intre ele, conducand la modificari in structura si functia cromozomului.

Principalele tipuri de mutatii cromozomiale:

Deletia consta in in pierderea unui segment terminal sau intercalar de cromozom.La om au fost raportate putine cazuri cand deletiile au fost vizibile, producand insa malformatii grave.Deletia produce maladia Cri-du-chat.

Duplicatia secaracterizeaza prin prezenta unui mic segment de cromozom in stare dubla.Inversia consta in inversarea ordinii genelor dintr-un segment de cromozom cu 180 Din grupul mutatiilor intercromozomiale,fac parte translocatiile reciproce si translocatiile nereciproce ,fuziuni si fusiuni cromozomiale.

Mutatiile genomice constau in multiplicarea intregului genom(poliploidia), sau in prezenta unor cromozomi in plus sau in minus(aneuploidia)La om cazuri de poliploidie au fost depistate numai la embrionii avortati. Cazuri de aneuploidie au viabile au fost depistate in cazul heterozomilor si al cromozomilor mici(la adolescenta sau maturitate ajungand numai indivizii cu sindromul Down trisomia 21). Fenotip similar sindromului Down este intalnit si in cazul trisomiei 22(populatia asiatica).Absenta cromozomului X nu este compatibila cu viata.

2)Teratogeneza si agentii teratogeni