Вопрос 40.Генные мутации. Механизм возникновения спонтанных генных мутаций. Закон гомологичных рядов н.И.Вавилова. Понятие о генных болезнях.

Виды генных мутаций: 1)Миссенс-мутации связаны с заменой одного нуклеотида в триплете на другой , в результате появляется триплет, который кодирует совсем другую аминокислоту. Эта аминокислота включается в полипептидную цепь, что изменяет свойствава белка и приводит к развитию генного заболевания.(серповидно-клеточная анемия). 2)Нонсанс мутации-замена одного нуклеотида в триплете на другой приводит к тому, что генетически-значащий триплет превращается в бессмысленный или стоп-кодон,что приводит к обрыву синтеза в полипепт цепи. 3)мутации со сдвигом рамки считывания насл.инф.: возникают в рез-те выпадения или вставки нуклеотида, это приводит к тому, что в полипепт цепь белка будут включаться совсем другие АК=>появится новый белок.

Мех-м возн-я: При генных мут-ях сначала повреждается одна цепь ДНК-первичное повреждение или полумутационное состояние.(каждую сек-ду в ДНК имеет место одно первичное повреждение.)Когда перв-е повр-е переходит на вторую цепь,то говорят,что произошла фиксация мутации,т.е. возникла полная мутация. Чаще всего перв-е мут-и возникают во время репликации ДНК,транскрипции и-РНК. В половых клетках возможно неправильное спаривание нуклеотидов при конъюгации гомологичных хром-м, а затем при кроссинговере.

Для генных мутаций характерно:1)они у всех орг-мов 2)гены мутируют с различной частотой 3)гены,кот-е редко мутируют-стабильные,часто-мутабельные. 4)гены мут-ют в различных направлениях(А->а-прямая, a->А-обратная) 5)в целом мутационный процесс-это направленный фактор эволюции.

Закон гомологических рядов Н.И.Вавилова- виды и роды генетически-близкие хар-ся сходными рядами в наследственной изменчивости с такой правильностью, что зная ряд форм у одних можно предвидеть существование сходных форм у других.(закон имеет значение в селекции и медицине).

Генные болезни: каждую сек-ду в ДНК имеет место одно первичное повреждение. Нек-е из них переходят в соотв-ю мутации, кот-е могут оказывать неблаг влияние на организм. Примеры болезней: 1) Фенилкетонурия (слабоумие, рецессивно наследуемое генное заболевание, частота1:10000). Связано с нарушением превращения аминокислоты фенилаланина в тирозина изза отсутствия ферментов к клетках печени. Фенилаланин и его производние накапливаются в организме и оказывают токсическое воздействие на нейроны.

2. Альбинизм (рецессивно наследуемое, частота 1 на 39 тыс.). связано с нарушением превращения аминокислоты тирозина в тканеные пигменты изза отсутствия фермента.

3. Галактоземия (рецессивно наследуемое, частота 1:35тыс.) условно летальная мутация, связана с нарушением превращения галактозы в глюкозу изза отсутствия фермента в клетках печени, галактоза оказывает токсическое воздействие на весь организм.

4. Муковисцидоц (рецессивно наследуемое, 1:2тыс). продолжительность жизни до 35-50 лет, связана с мутцией гена, который отвечает за особый белок в плазматической мембране клеток, этот белок регулирует проницаемомть мембраны клеток для ионов натрия и хлора, если нарушается структура, то ионы натрия и хлора удаляются из клетки, а вода задерживается. Клетки экзокринных желез начинают выделять густой вязкий секрет, который закрывает протоки желез.

5. Болезнь Морфана (доминантно наследуемое, ген имеет 30% пенентрантность). Связано с нарушением строения белка фибриллина в соединительной ткани.

В ходе эволюции сформировались механизмы, которые направлены на ликвидацию первичных повреждений ДНК и неблагоприятных последствий мутаций. Т.е. сформировался антигенный барьер. У нему относятся: 1)Высокая точность репликации (фермент ДНК-полимераза) 2)Ибыточность ДНК у уэкариот 3)Выражденность генетического кода, поэтому замена нуклеотида в триплете не всегда искажает наследственную информацию. 4) Парность хромосом в 2н наборе (в гетерозиготном состоянии вредные рецессивные мутации не проявляются фенотипически). 5) Половые клетки несущие те или иные мутации устраняются от размножения, т.к. не выдерживают конкуренции с нормальными половыми клетками. 6) Репарация ДНК.