Mutagenese og mutationer

Xenobiotika og mere kan forårsage alvorlig skade på genomet inde i vores krop. Det udtryk, der bruges af eksperter til at beskrive denne proces, er MUTAGENESIS.

Mutagenese er modifikationen af den genetiske kode, hvilket resulterer i modifikation af trillinger og genproduktet (protein). Ændringen forårsaget af en genmutation kan have 3 hovedskæbner:

suspension af genproduktet induceret ved indførelsen af STOP -kodonet;
tab af funktionalitet af genproduktet;
fald eller stigning i genproduktets aktivitet.

Disse ændringer i den genetiske kode kan påvirke både kønsceller og somatiske celler. Hvis mutationerne påvirker kønscellerne (mandlige og kvindelige kønsceller) forårsager de genetiske sygdomme. Under meiose kan der for eksempel forekomme en forkert fordeling af kromosomer med konsekvenser, der påvirker det ufødte barn, såsom Downs syndrom, kendt som trisomi af kromosom 21.
Hvis mutationerne påvirker de somatiske celler, kan sidstnævnte muligvis undergå dannelse af neoplasmer.
Omfanget af mutagen skade afhænger af flere faktorer:

koncentration af mutagenet i miljøet;
distribution af mutagen i den menneskelige organisme;
metabolisering af mutagenet;
kemisk reaktivitet af mutagenet;
skade reparationskapacitet af celler;
målvævets evne til at genkende og undertrykke multiplikationen af celler med afvigende egenskaber.

Punktmutation

Punktmutation forudsiger en ændring i en nitrogenholdig base. Denne substitution kan være en overgang eller en transversion.

Overgangen består i substitution af en base af samme klasse, derfor en purin med en purin eller en pyrimidin med en pyrimidin. Adenin kan derfor erstattes af Guanine og omvendt, mens Thymine kan erstattes af Cytosine og omvendt.

Transversionen består i en udveksling mellem forskellige nitrogenholdige baser, derfor en purin med en pyrimidin.
Genresultatet vil være den forkerte aminosyre i stedet for den korrekte med meget forskellige potentielle konsekvenser.

EKSEMPEL PUNCTIFORM MUTATION

CTC = Leucin, hvis Thymin er blevet erstattet med en Cytosine CCC = Proline

Som du kan se, med substitution af en enkelt base har vi en anden kodning af aminosyrer, derfor forskellige meddelelser.

Mutation ved forskydning af læsemodulet

Denne type mutation består af en deletion eller en tilføjelse af par af nukleotider. Har to trillinger, GCC og CGG, som koder for to aminosyrer, den første for Alanin og den anden for aminosyren Arginine, hvis en mutation ved forskydning af læsemodulet giver anledning til forskellige aminosyresekvenser.

Tavs mutation

Den tavse mutation er en "ændring af trillingen, der koder for en aminosyre, som efter denne mutation altid koder for den samme aminosyre, mens gensekvensen ændres.

Dissent mutation

Tripletten undergår en mutation, der koder for en anden aminosyre, derefter ændres gensekvensen med modifikation af det endelige proteinprodukt. I dette tilfælde kan proteinet stadig være funktionelt, hvis mutationen fandt sted i et punkt i polypeptidkæden, der har ringe indflydelse på proteinets aktivitet, men hvis mutationen i stedet forekom i et vigtigt punkt i polypeptidkæden, vil aktiviteten af proteinet kan være stærkt eller modificeret.

Ikke fornuftig mutation

Den nonsensmutation fører til dannelsen af et stopcodon, så proteinet er betydeligt kortere.

Hvordan forårsager et mutagent stof disse mutationer? Der er tre hovedmåder, hvorpå mutagene stoffer kan forårsage alvorlig DNA -skade.

Den første måde er at udskifte de nitrogenholdige baser. Nogle stoffer, der fremkalder mutationer, har en kemisk struktur, der meget ligner purin- og pyrimidinbaser, så de er klassificeret som analoger af baserne. Disse analoger erstatter derfor de originale baser. Problemet opstår, når DNA-polymerasen finder sig i at replikere DNA'et ved at støde på forskellige baser; følgelig vil der være fejl på niveauet for nukleinsyrereplikation.
Den anden måde består i en "alkylering af baserne ved hjælp af alkyleringsmidler. Disse midler kan være monoalkyleringsmidler, og i dette tilfælde binder de kun i et punkt af den nitrogenholdige base eller byalkyleringsmidler, såsom nitrosaminer og" aflatoxin, som binder i flere punkter af de nitrogenholdige baser.
Endelig består den tredje måde i introduktionen af plane molekyler, der bevæger læsemodulet, med deraf følgende ændring af resultatet.