2-Mutasyonlar ve Mutagenler PDF

MUTASYONLAR VE MUTAJENLER Doç. Dr. Tuba EDGÜNLÜ MSKÜ Tıp Fakültesi Tıbbi Biyoloji AD. Mutasyon genotipteki kalıtsal değişmeler. Bir (ya da daha fazla) karakterde değişim (fenotipik etki) Değişikliğin ürünü mutant (gen, hücre veya birey) Mutasyonların temel özellikleri : 1. Kalıtsal maddedeki nükleot...

MUTASYONLAR VE MUTAJENLER Doç. Dr. Tuba EDGÜNLÜ MSKÜ Tıp Fakültesi Tıbbi Biyoloji AD. Mutasyon genotipteki kalıtsal değişmeler. Bir (ya da daha fazla) karakterde değişim (fenotipik etki) Değişikliğin ürünü mutant (gen, hücre veya birey) Mutasyonların temel özellikleri : 1. Kalıtsal maddedeki nükleotidlerinin çeşit, sayı veya sırasında (az veya çok) devamlı (kalıtsal) değişiklikler. 2. Daha önceden şifrelenmemiş ya da programlanmamış değişiklikler. 3. Oldukça ender meydana gelen değişiklikler ⇐ Kalıtsal madde (çift sarmal yapısı ve proteinlere bağlanması ile) kendini koruma eğiliminde ⇐ Ayrıca, replikasyonun doğruluğu ve onarım Kalıtsal molekülün değişebilirliği ⇓ Mutasyon  Çeşitlilik Mutasyon + Rekombinasyon  canlılardaki çeşitlilik Türlerin evrimine yol açan değişikliklerden sorumlu olduklarına göre, mutasyonların biyolojik önemleri çok fazladır. Mutasyon teriminin ilk kullanımı de Vries (1890) Mutasyon Tipleri Genom Mutasyonları Kromozom Mutasyonları Gen Mutasyonları Genom Mutasyonları Bireylerin sahip oldukları kromozom takımları sayısında tam katlar halinde artma (poliploidi) veya azalmalarla (monoploidi), takımdaki kromozomlardan bazılarının sayısındaki artma veya azalmalar (anöploidi). Kromozom Mutasyonları Kromozomlarda kırılmalar sonucu meydana gelen parça kayıpları (delesyon) veya artışları (duplikasyon), parça yerleşim düzenlerindeki değişimler (inversiyon) ve kromozomlar arası parça değiş tokuşları (translokasyon). Tek gene bağlı karakterler bu genin mutasyona uğramasıyla değişir. Çok sayıda gene bağlı karakterlerde genlerden birinin mutasyon geçirmesi yeterli olabilir. Bazen, bir gendeki mutasyon sonucunda bireyin fenotipinde çok karmaşık değişiklikler meydana gelebilir (örneğin, insandaki kalıtsal bir metabolizma hastalığı olan (fenilketonuria) MUTASYON Kalıtsal Kazanılan Cinsiyet hücrelerinde oluştuğu için nesilden nesile aktarılır Somatik hücrelerde yaşam boyu oluşan mutasyonlardır. Mutasyonun Meydana Geliş Mekanizması A. Baz Çifti Değişimleri. Bir genin içindeki bir (ya da çok daha ender olarak bir kaç) baz çiftinin yerini başka baz çiftinin alması. Purin → Purin ya da Pirimidin → Pirimidin transizyon (geçiş tipi) Purin → Pirimidin transversiyon (çapraz tip) Değişen bazın replikasyon sırasında değişik bir bazla eşleşmesi (yanlış eşleşme) Baz çifti değişimi (AT  GC) Gen Mutasyon Tipleri Nokta mutasyonları Delesyonlar ve insersiyonlar Gen Mutasyon Tipleri Nokta mutasyonları, substitution DNA da bir bazın çıkarak yerine başka bir bazın girmesi. Nelere yol açar ? - Yanlış anlamlı mutasyonlar, missense - Anlamsız mutasyonlar, nonsense - RNA kırpılma mutasyonları, splicing - Düzenleyici mutasyonları, regulatory Gen Mutasyonu Tipleri Nokta mutasyon: baz değişimi 1. Silent mutation 5’ AUG UUU ACA AAA CUG UAA 3’ met- phe- thr- lys- leu- COOH 5’ AUG UUU ACC AAA CUG UAA 3’ met- phe- thr- lys- leu- COOH 2. Mis-sense mutation 5’ AUG UUU ACA AAA UAA 3’ met-phe-thr- lys-COOH 5’ AUG UUU AUA AAA UAA 3’ met-phe-Ile- lys-COOH Missense 3. Nonsense mutation 5’ AUG UUU AUA AAA CUC UAA 3’ met- phe- Ile- lys- leu- COOH 5’ AUG UUU AUA UAA CUC UAA 3’ met- phe- Ile-COOH (STOP) Nonsense Gen Mutasyon Tipleri RNA kırpılma mutasyonları, splicing mRNA nın maturasyonunda önemli olan kırpılma noktalarını değiştiren mutasyonlardır. Hastalıklara neden olan mutasyonların ~%10 u bu tip mutasyonlardan kaynaklanır. Gen Mutasyon Tipleri Düzenleyici mutasyonlar, regulatory DNA dizisinde transkripsiyon faktörünün bağlanmasına, transkripsiyonel kontrole ya da gen ekspresyonuna etki eden mutasyonlardır. 1. Insertion 5’ AUG UUU CUC AUC ACC 3’ met- phe- leu- Ile- thr 5’ AUG AUU UCU CAU CAC 3’ met- Ile- Ser- His- His 2. Deletion 5’ AUG UUU CUC AUC ACC 3’ met- phe- leu- Ile- thr 5’ AUG UUC UCA UCA CC 3’ met- phe- ser- ser- Frameshift Gen Mutasyon Tipleri Küçük delesyonlar ve insersiyonlar Çerçeve kaymasına neden OLMAYANLAR Delesyona veya insersiyona uğrayan baz 3 veya 3 ün katları ise protein ürününde bir amino asit eksikliğine veya fazlalığına neden olur. Gen Mutasyon Tipleri Büyük delesyonlar ve insersiyonlar Dinamik mutasyonlar Gen bölgesine giren üçlü tekrar dizileri bir jenerasyondan diğerine artarak geçiyor. Dinamik mutasyonun görüldüğü hastalıklara örnekler Huntington Hastalığı: -CAG- (glutamin) artışı genin kodlanan bölgesinde. (N=