1. MUTACE, GENETICKÉ CHOROBY ČLOVĚKA

Mutace - jakákoli změna ve stavbě genu, chromozomu či genomu → změny genetické informace vyvolané působením tzv. mutagenních faktorů = mutageny

MUTAGENY:

a) fyzikální - radiomutace - vyvolané zářením ( RTG, gama, UV - A, B, C, UVA - C nejvíce škodlivé → odfiltrováno v ozonové vrstvě )

b) chemické - chemomutace - vyvolané především organickými ( pesticidy, DDT, PAU, areny, yperit ), ale i anorganickými látkami ( peroxidy, těžké kovy )

mutageny způsobují nejčastěji rakovinu

MUTACE:

a) spontánní - nahodilé, změna neprogramová, nekódovaná a náhodná, vznikají spontálně s určitou statistickou pravděpodobností, jde o změny trvalé pro celý další život buňky, postihnou-li gametu → přenosné pro další generaci

b) indukované - záměrně vyvolané člověkem

mutace rozdělujeme:

  1. genové - probíhají na mlk úrovni, změní se kvalita genu

  2. chromozomové - hluboká změna DNA → odráží se ve stavbě celého chromozomu

  3. genomové - mutace chromozomové sady, všechny geny i chromozomy zůstanou nezměněny, ale změní se počet chromozomů

GENOVÉ MUTACE

Změna kvality genu:

  1. Delece ( ztráta ) vypadnutí nukleotidu

  2. Inzerce ( vložení ) vložení nukleotidu

  3. Duplikace ( zdvojení ) nukleotidu

  4. Substituce ( záměna ) báze nukleotidu v řetězci DNA

  5. Transpozice - vzájemná výměna dvou nukleotidů v řetězci

  6. Zařazení nefunkčního nukleotidu (pozměněná chemická struktura)

Při genových mutací se mění triplety (kodony) → změna genetické informace → chyba v proteosyntéze (zařazení jiné aminokyseliny v bílkovině).

Důsledky těchto mutací jsou rozdílné, podle toho, jak funkčně významné oblasti mlk bílkoviny jsou zasaženy. Změna většího počtu tripletů vede k vyřazení genu z funkce. Buňky mají do určité míry schopnost rozpoznat a pomocí reparačních enzymů tyto mutace opravit - reparovat .

Mutantní alely bývají obvykle recesivní (100 recesivních : 1 dominantní) - působí ztrátu pro organismus

CHROMOZOMOVE MUTACE:

  1. delece - ztráta části chromozomu

  2. duplikace - zdvojení části chromozomu

  3. inverze - převrácení úseku chromozomu

  4. translokace - připojení části chromozomu na jiný chrom.

  5. Fragmentace - rozpad chromozomů na více částí

- transpozómy - části chrom., které se mohou vyřadit a znovu zařadit jinam

Při chromozomových mutací dochází k porušení průběhu meiosy → gamety jsou nefunkční, zygota je neschopná života, u čl. je asi 6% gamet letálně postiženo. Geny mohou být přenášeny prostřednictvím virů nebo plazmidů bakterií, to vede k rozšíření genomu buňky - může být výhodné pro evoluci, využití v genovém inženýrství.

GENOMOVÉ MUTACE:

Mění se počet chromozomů v buňce:

  1. polyploidie - zmnohonásobení celé chromozomální sady, 3n - triploidie, 4n - tetraploidie

  2. aneuploidie - zvýšení či snížení počtu určitých chromozomů, 2n + 1 trisomie,

2n - 1 monosomie

  1. mondisjunkce (95% downiků, nedědičná, dojde k chybnému rozchodu 21 chromozomu při meioze)

  2. translokace (4%, dědičná, 21 chromozom se trvale váže na jiný chromozom → trvale se přenáší - trizomie)

  3. mozaika(1%, některé orgány postiženy d. s., některé ne)

⇒ menší vzrůst, sklon k obezitě, tlustý, malý krk, kulatá hlava, šilhá nebo slepý, vady srdce,krátké končetiny, tzv. opičí rýha ( vede od palce k malíčku )

1:10000, rozštěpy, mikrocefálie (malý mozeček), polydaktylie (více prstů), malformace (deformace orgánů), trizomie 13. chromozomu, umírá v embryonálním stádiu

1:5000, trizomie 18. chromozomu, umírá v embryonálním stádiu, výjimečně se narodí, ale dožívá se max. několika měsíců

odlomení raménka 5. chromozomu, mikrocefalie, maltoformace, umírá v embryonálním stádiu, v případě, že se narodí - mňouká

repetice sad CAG na 4. chromozomu, podle pořtu opakování - určitá závažnost, 11 - 34 let člověk je zdravý, 35 - 42 let lehká choroba, více než 42 let těžká choroba, neurodegenerativní onemocnění, zhoršování koordinace pohybů, paměti → paralýza → šílenství, dědičné

1