Mutazioni geniche, cromosomiche e genomiche

Mutazioni geniche

Cambiamento ereditabile del DNA che può avere conseguenze sul fenotipo.

Ci sono diversi tipi di mutazioni:

• Geniche: cambiamento A -> a oppure a -> A
• Cromosomiche: interessa un tratto di cromosoma
• Genomiche: interessa l'intero assetto del cromosoma

Geniche interessano un singolo gene (mutazioni puntiformi).

Origine delle mutazioni

Prima cosa identificare l'origine. Da dove si originano?

Presenza di cambiamenti chimici spontanei, errori nella replicazione del DNA con a) meccanismi enzimatici errati o b) veleni” segue.

Altre indotte da agenti chimici e fisici.

Sostituzione di basi, mutante, a seguito di un appaiamento errato:

• Transizione: purina -> purina, pirimidina -> pirimidina
• Trasversione: purina -> pirimidina, pirimidina -> purina

Deaminazione della citosina o rimozione del gruppo NH₂ dell'adenina con trasformazione in uracile.

Si ha un meccanismo di riparo che rimuove uracile dal DNA. Se tuttavia non viene rimosso, si ha una sostituzione di basi (CG -> TG) per transizione.

Mutazioni geniche

Cambiamento ereditabile del DNA che può avere conseguenze sul fenotipo.

Ci sono diversi tipi di mutazione:

• Geniche: cambiamento A → G oppure C → G
• Cromosomiche: interessano un tratto di cromosoma
• Genomiche: interessano l'intero assetto del cromosoma

Interessano un singolo gene (mutazioni puntiformi).

Prima cosa identificarle e origine: da dove si originano? Presenza di un cambiamento chimico spaziale, errori nella replicazione del DNA con a: macromeri non corretti, b: vettori “alieni”, oppure da errori nella ricombinazione o da elementi inquinanti.

Possono essere anche indotte da agenti chimici e fisici.

A appaiamenti non corretti zuccherini funzionale, deaminazione può avvenire a seguito di cambiamenti di stato delle basi!

Forma ammino rac della citosina va ad appaiarsi con A e non G, oppure forma endo rac della timidina va ad appaiarsi con G e non A, oppure forma ammino rac della adenina va ad appaiarsi con C e non T, oppure forma endo rac della guanina va ad appaiarsi con T e non G.

Sostituzione di basi

Sostituzione di basi (mutare) a seguito di un appaiamento errato:

• Transizione: purina ↔ purine o pirimidina ↔ pirimidina
• Inversione: purina ↔ pirimidina o pirimidina ↔ purine

Deaminazione della citosina o rimozione del gruppo NH₂ della timina con transaminazione in uracile. Si ha in nessun caso un ibrido che rimuove uracile dal DNA. Se l'utopia non viene rimossa, si ha una sostituzione di base (CG↔TA) per reincarnazione.

Esprimono l’arrivo di un codone flosciato con conseguente uscita della base uguale a ciò deciso. Durante la replicazione verrà inserita una base qualsiasi.

Errori di inserzioni e delezioni durante la replicazione del DNA. Alla base dell’errore c’è una polimerasi in un'elica del DNA.

Se la polimerasi avviene nell’elica stampo le conseguenze sono una delezione. Se la polimerasi avviene nell’elica in formazione le conseguenze sono una inserzione.

Mutazioni in una popolazione

Mutazioni in una popolazione definiscono frequenze e tasso(i) mutazioni.

Frequenza di mutazioni numero eventi dovute particolari mutazioni fratto il numero della popolazione di cellule o individui.

Tasso di mutazione: numero di mutazioni per quel particolare numero di generazioni. Il tasso si intende di tempo.

Mutazioni in un organismo

Mutazioni in un organismo due tipi di mutazione:

• Mutazione somatica: avviene in una cellula somatica, gli effetti fenotipici si manifestano solo nell’individuo in cui è avvenuta la mutazione.
• Mutazione germinale: negli individui che si riproducono sessualmente avviene nelle cellule della linea germinale. Può essere trasmesso alla progenie.

Dalle mutazioni al fenotipo mutante

Dalle mutazioni al fenotipo mutante: DNA > RNA > Proteine

Modificazione della funzionalità della proteina = fenotipo mutante.

Classificazione dei mutanti sulla base del fenotipo (visibile). Mutazionali di resistenza, condizionali (…)

Mutazioni possono essere: silenti (nessuna variazione), neutrini (avviene cambiando una proteina normale con conseguenze nulli lievi), mutazioni (durata dannosità proteina diffusa o e la funzional). (…)

• Silent: cambio inoffensivo ma in un amminoacido corrispondente.
• Nonsenso: inserto in amminoacido con le stesse caratteristiche.
• (Questa però non farà conseguire il prodotto).
• Missenso: inserimento di un amminoacido differente.
• Non senso: inserimento di un segnale di stop.
• Frame shift: spostamento della cornice di lettura per inserzione o delezione al base proteina diversa e abbreviata.

Queste in corso alterano della funzionalità della proteina.

Meccanismi molecolari delle mutazioni spontanee nello sviluppo

Sostituzioni di basi ripet