Mutace Flashcards
Chemické mutageny
Polycyklické aromatické uhlovodíky, toxiny, alkylační činidla
Teratogeny
Mutageny, které naruší vývoj plodu v těhotenství, což vede ke vzniku vývojových vad. Nejzávažnější expozice v 1. trimestru
Mozaicismus
Pokud se somatická mutace vyskytne v době brzkého vývoje embrya, bude mutace přítomna v určitých tkáních a orgánech jedince
Co jsou to mutageny
Faktory, které zvyšují množství mutací
Druhy mutací
Genové, chromozomové, genomové. Spontánní, indukované
Mutace gamet
Germinální
Amesův test
Využívá mutovanou bakterii Salmonella, která díky mutaci nemůže vytvářen histidin - bez něj se nebude dělit in vitro. Vložíme do média potenciální mutagen a pokud je mutagenní, dojde k reverzní mutaci a bakterie bude znovu schopná se dělit
Centrální dogma molekulární biologie
Popisuje cestu přenosu informace mezi biopolymery (od DNA po protein)
Srpkovitá anémie
Substituční genová mutace. Místo kys. glutamové se tvoří valin v hemoglobinu - abnormální hemoglobin HbS. Eje nerozpustný, molekuly se shlukují a deformují červené krvinky. Ty špatně prochází cévami, můžou ucpávat kapiláry a zpùsobit infarkt, rozpadají se - anémie, uvolněný hemoglobin se přeměňuje na bilirubin, hromadí se ve tkáních - žloutenka. Jsou rezistentní proti malárii, parazit, který ji zoůsobuje není schopný napadnout tyto krvinky
Missense mutace
Mění smysk. Vede ke změně vlastností proteinu, zařazení odlišné aminokyseliny
Same sense mutace
Tichá mutace, nemění smysl. Je řazena stejná aminokyselina (jiný kodón, ale kóduje stejnou)
Nonsense mutace
Mutace beze smyslu, nesmyslná. Kodón se změní na stop kodón, protein je kratší - většinou nefunkční
Inzerce a delece
Ztráta nebo přidání nukleotidového páru (v obou vláknech DNA). Důsledkem může být Frameshift (posunová) mutace - posun čtecího rámce. Neplatí, že čím větší delece, tím horší - pokud třeba odstraním celý kodón místo jednoho nukleotidu, nedojde k posunu. Vytváří se abnormální proteiny často s nesprávnou délkou (může se zařadit stop kodón nebo posunem)
Bodová mutace
Substituce, delece či inzerce jednoho nukleotidu (páru)
Duchennova svalová dystrofie
Způsobené framesfift delecí. Vrozené, neléčitelné, X vázané onemocnění (postihuje jen chlapce). Většina pacientů umírábpřed 30. Rokem života. Protein dystrofin je důležitý pro životaschopnost svalových buněk. Mutace postihuje jeho tvorbu, předčasně se řadí stop kodon. Horší proti Beckerově, tam je sice větší delece, ale je zachován čtecí rámec
Nekontrolované dělení buněk
Buněčná proliferace
Rakovina mutace
Hromadění mutací hlavně v genech, které slouží k regulaci buněčného cyklu či apoptózu.
Buněčná migrace
Schopnost buněk šířit do okolních tkání - metastazovat. Nádorové buňky můžou získat mutaci, která to umožní - vzniká maligní nádor
Rakovinné buňky svině
- Mutace ovlivňují buněčný cyklus
- Mutace ovlivňují apoptózu
- Mutace jim můžou umožnit metastazovat
- Umí zamezit fungování nádorových supresorů (proteinů, které opravují DNA nebo zapraňují nekontrolovanému dělení)
Které nádory vznikají rychle
Mozkové
Chromozomová mutace
Změna ve struktuře chromozomu - strukturní aberace
Mnohonásobná duplikace chromozomu
Multiplikace
Syndromy způsobené deleci na chromozomu
Syndrom kočičího křiku, happy puppet syndrome
Translokace na chromozomu
- Reciproká translokace - dva nehomologní chromozomy si vzájemně vymění své části
- Inzerce (vmezeřená prostá translokace) - jeden chromozom předá svoji část druhému nehomolognímu chromozomu
Filadelfský chromozom
Chromozom s fúzním genem (vznikl reciprokou translokací), který produkuje fúzní protein, který ovlivňuje buněčný cyklus a vede k nadměrnému dělení leukocytů. Filadelfský chromozom se nachází u 95% pacientů, kteří trpí chronickou myeloidní leukémií
Chromozomová inverze
Úsek chromozomu se vyštípne a otočí se o 180° a následně se znovu začlení. Často nemají vliv na zdraví pacienta (nedochází ke ztrátě ani nadbytku genů)
Jak mohou vznikat strukturní aberace
V důsledku působení mutagenů (způsobí chromozomální zlomy a reparační mechanismy je napojí špatně) nebo chybami při meióze (nerovnoměrnému crossing-over)
Chromozomové mutace typy
Duplikace (případně multiplikace), delece, inverze, translokace (mezi nehomologními páry - reciproká a vmezeřená prostá - inzerce)
Genové mutace
Substituce, inzerce, delece
Genomové mutace podstata
Nastává změna v počtu chromozomů - důsledek nerovnoměrného rozchodu chromozomů - nondisjunkce. Pokud se v buňce nachází o chromozom víc nebo míň, mluvíme o aneuploidii. Tedy aneuploidie je způsobená nondisjunkcí
Chromozom navíc
Trisomie
Chromozom navíc
Trisomie
Chromozom chybí
Monosomie
Proč jsou aneuploide tak závažné
Potřebujeme správnou genovou dávku
Monosomie postihující autozomy
Všechny jsou letální už ve stádu embrya
Trisomie postihující autozomy
Většina letální již ve stádiu embrya. Výjimkou jsou trisomie malých autozomů 13., 18., 21.
Syndromy podmíněné aneuploidií autozomů
Downův syndrom, Patauův syndrom, Edwardsův syndrom
Trisomie gonozomů
Nemají tak závažný důsledek na zdraví jedince
Trisomie gonozomů
Nemají tak závažný důsledek na zdraví jedince
Downův syndrom
Trisomie 21. chromozomu. Pomalejší růst, mentální vývoj, mentální retardace, poruchy ve vývoji srdce… Pacienti se dožívají cca 60 let. Karyotyp 47, xx/xy, 21+.
Ve vzácných případech může být Downův syndrom způsoben translokací (5%). Jedná se o tzv. Robertsonovu translokaci. Chromozom 21 fúzuje s chromozomem 14 nebo 15 nebo s homologním chromosomem 21. Protože se jedná o strukturní aberaci chromozomu, nikoliv numerickou, nemění se celkový počet chromozomů. Karyotyp 46, xx/xy, t (14;21) např.
Patauův syndrom
Trisomie chromozomu 13. Jedinci přežívají pouze několik týdnů po narození. Nesprávný vývoj plic, srdce, obličejové rozštěpy, hluchota. Karyotyp 47, xx/xy, 13+
Edwardsův syndrom.
Trisomie chromozomu 18. Jedinci přežívají pouze několik měsíců po narození. Nesprávný vývoj plic, srdce, trávicí soustavy, malformace končetin. Karyotypb47, xy/xx, 18+
Syndromy podmíněné aneuploidií gonosomů
Turnerův syndrom, Klinefelterův syndrom, syndrom superžena, syndrom supermuž
Turnerův syndrom
Monosomie chromozomu x. Karyotyp 45, x0. Poruchy růstu (podává se růstový hormon), široký a krátký krk, může způsobit neplodnost.
Klinefelterův syndrom
Muži mají o chromosom x navíc. Karyotyp 47, xxy. Vývojové poruchyy pohlavních orgánů, vyšší vzrůst, občas poruchy učení, může způsobit neplodnost
Syndrom superžena
Ženy majío chromozom x víc. Karyotyp 47, xxx. Vyšší vzrůst, mohou mít poruchy učení, většina žen normálně plodná. Nemusí o tom ani vědět
Syndrom supermuž
Muž má chromosom y navíc. Karyotyp 47, xyy. Vyšší vzrůst, občas poruchy učení, většina plodná. Ani o tom nemusí vědět. Špatné 2. meiotické dělení.
Která aneuploide gonozomů je neslučitelná se životem
Karyotypy 45, y0. Jediná monosomie slučitelná se životem je tedy Turnerův syndrom 45, x0
Co se stává s druhým chromozomem x (anebo přebytečným)
Je inaktivovaný - je z něj Barrovo tělísko. Správnou genovou dávku zajišťuje pouze jeden. Ten inaktivovaný má aktivní pouze některé geny.
Pseudoautozomální oblast chromozomů x a y
Oblast, která je společná jak pro chromozom x, tak y, i když jsou heterologní
Množství genů na chromozomu x vs y
X 900, y 55
Gen zodpovědný za zahájení vývoje mužského pohlaví
SRY sex determining chromosome. Na y
Vajíčka a aneuploidie
Nondisjunkce nastává častěji než u spermií. S věkem roste riziko.
Spermie a mutace
Větší riziko bodové mutace (genové), s věkem roste
Polyploidie
Typ numerické aberace, kdy buňky nesou znásobené celé chromozomové sady
