Mutazioni - parte 2

A.

retromutazione non è sempre possibile, con Benzer abbiamo visto che quando

perdiamo gran parte di materiale come nella delezione allora non avviene

retromutazione, la delezione non può revertire. La mutazione puntiforme genica può

revertire. La reversione può essere:

. “vera”: se avviene nella stessa posizione e nello stesso codone e ci riporta alla situa

di origine

. intragenica: interessa lo stesso gene attraverso eventi contrari. La delezione

determina una mutazione e nello stesso gene a valle può avvenire un’inserzione che ci

riporta al frame di lettura, non si genera la stessa proteina ma ci si avvicina.

[non da studiare. reversione fenotipica causata dalla mutazione non nello stesso

gene ma in un altro gene: viene deposto un pigmento per dare il fenotipo blu notte,

concorrono 3 geni A che è la prtoeina maggiore del trasporto del pigmento, B minore C

pigmento blu in condizioni +++; se A- e BC+ A non funge al meglio e non trasporta

bene tutto il pigmento si ha un fenotipo celeste. Se ho il sito A B(responsabile della

proteina minore del trasporto, la mutazione fa in modo che b si comporti come a)

mutati e C normali quindi si ottiene un fenotipo blu scuro]

Classificazione delle mutazioni:

noi abbiamo le basi che appartengono a purine e pirimidine, le mutazioni si dividono in

due grandi famiglie:

Mutazione per transizione: situazione che porta la mutazione di purina in

 un'altra purina e una pirimidina in un'altra pirimidina.

Mutazione per trasversione: situazione che porta a mutazioni che portano

 dalla purina alla pirimidina e dalla pirimidina alla purina es. C G o C A o G C A C

o A T

[Le più rappresentate sono le transizioni. Le transizioni sono 4 le trasversioni

sono 8, a dispetto di ciò le transizioni sono le più comuni, ciò deriva da: se

immaginiamo di avere un gene, questo per essere controllato necessita di una seq che

non fa parte del gene e si chiama seq promotore (dove si attacca rna per fare

trascrizione) in queste sequenze di promotori, troviamo molte isole CpG (citosina e

guanina molto rappresentate) cosa accade nelle isole c+g alla citosina? Capita che

vengano metilate in posizione 5 quindi la base, la citosina attraverso questa

mutazione diviene 5 metil-citosina. Attraverso un altro evento fisiologico, che porta

alla perdita del gruppo NH2 (deaminazione) la 5 metil-citosina per deaminazione

diventa timina (avviene una transizione) seppure sulla carta sono mento

rappresentate le transizioni esse sono più incidenti.]

Da GC a AT transizione: come si realizza: l’evento si realizza durante la replicazione di

DNA, l’elica si apre e la guanina invece di ri-appaiarsi con la citosina, lo fa con la

timina; si passa da una gc a una at.in questo caso esistono sistemi di riparazione di

DNA specifici, che lavorano sui miss mach, non sono infallibili (sempre cap7)

Mutazione di scivolamento del modulo di lettura o frameshift:

frameshift crick e proflavine: scivolamento del modulo e codice a triplette



queste mutazioni sono provocate da eventi indel ovvero inserzioni e delezioni. Le

inserzioni e le delezioni ci permettono di osservare ciò che succede a monte e a valle.

Nelle inserzioni, per esempio, tutto ciò che avviene dopo l’inserzione tutto il modulo di

lettura è sbagliato. Per ripristinare il modulo di lettura, ci serve un evento contrario

quindi una delezione. Se la mutazione avviene in un punto poco convolto l’impatto

fenotipico è meno marcato rispetto se avviene all’interno del modulo. 3 eventi

riportano il frameshift.

Come si producono eventi di inserzione o delezione e quindi contrazione ed

espansione di seq: anche qui durante la replicazione abbiamo il filamento stampo, se

nel mio caso ho 5 adenine ciò che puà accadere è che sullo stampo si forma un

estroflessione, un loop e quindi la polimerasi non vede tutte le adenine e quindi se una

non la vede non la replica nel nuovo filamento e invece di contare 5 adenine ne

inserisce 4 questa è una delezione.

Se l’evento di loop interessa il filamento di neosintesi: ne mette una in più, il filamento

si allunga ed avviene inserzione, quindi se il loop avviene nello stampo: delezione; se il

loop avviene in quello di neosintesi abbiamo inserzione. I loop sono definiti strutture

secondarie del DNA (le vediamo anche nel telomero che ha alle estremità tante

guanine ripetute) la guanina è prona alle strutture secondarie; uuu fenilalanina



Come crick, si possono aumentare eventi di inserzione e delezione, attraverso agenti

specifici che sono intercalanti. La proflavina si inserisce tra le basi, avviene

intercalazione e la polimerasi trova gap che sostituisce con adenina.

Mutazione da addizione l’agente si intercala e la polimerasi durante la replicazione

cerca di sopperire al gap.

Mutazione silente: si ha il DNA con la seq di aa, avviene una mutazione da AT a

GC transizione. Nella tripletta si trova in 3 posizione: il codice genetico essendo

degenerato e con codoni diversi che codificano x lo stesso aa, questo è compatibile

con modifiche della 3 posizione. In questo caso in assenza di mutazione AT si ha la

lisina. Se avviene la mutazione si vede che, come aa, ci sta sempre lys quindi da un

punto di vista di impatto fenotipico non accade niente.

Mutazione neutra

In questo caso abbiamo una sequenza con i diversi aa e la mutazione avviene sempre

per transizione ma la posizione è 2 e non 3: se accade in seconda o in prima posizione

possono esserci dei danni. In questo caso si passa da lys a arg (che troviamo molto

negli istoni) , ho un aa diverso, un impatto ma questi due aa a livello classificativi sono

nella stessa categoria (noi sappiamo che i gruppi r accolgono aa in diverse categorie)

sono entrambi basici quindi hanno caratteristiche per lo più simili, si ottiene quindi un

impatto, non molto forte.

Mutazione missenso:

abbiamo uguale situazione delle due precedenti ma in questo caso cambia la natura

dell’aa es. lys a glu. Sono molto impattanti e il senso fenotipico è completamente

compromesso.

Mutazione non-senso:

viene prodotta una situazione che non codifica per nessun aa quindi da un codone di

stop o di terminazione quindi la proteina non si estende, è corta queste sono

mutazioni fenotipicamente molto impattanti.

Esistono delle mutazioni definite soppressore

Nella prima parte abbiamo una condizione normale dove si forma la catena

polipeptidica.

ato destro: Gene mutato con mutazione soppressa

1. Mutazione primaria:

Una mutazione puntiforme cambia il secondo codone da TTC a ATC →

o mRNA diventa AUC.

AUC è un codone nonsense: segnala uno stop precoce della traduzione

o → polipeptide troncato.

2. Mutazione soppressore:

In un gene tRNA, avviene una mutazione nell’anticodone del tRNA che

o normalmente riconosce codoni stop.

Ora questo tRNA modificato riconosce AUC (il codone mutato) e porta un

o amminoacido (in questo caso Tirosina, Tyr), evitando lo stop.

Risultato: La traduzione continua nonostante la mutazione originaria.

o Si forma un polipeptide completo, anche se con un solo

o amminoacido errato.

mutazioni che sopprimono quello che accadrebbe a livello di inserimento di una

mutazione: possiamo avere una mutazione che ci ha portato da una tripletta che

aveva un senso ad una situazione in cui si passa ad una tripletta di terminazione,

avviene poi una seconda mutazione che sopprime la mutazione che si è prodotta: in

questa mutazione c’è un tRNA mutato che ha un suo anticodone che riconosce la

sequenza di stop. Ci sarà competizione tra fattori di terminazione che riconoscono o

tentano di riconoscere UAG e il Trna che non dovrebbe avere anticodone che riconosce

il codone di stop

IN CONDIZIONI NORMALI il trna non ha fattori di riconoscimento di segnale di stop,

in questo caso c’è stata una mutazione per il gene che codifica il trna che ha portato

un t rna ad avere la mutazione per l’anticodone, quindi, viene prodotto un anticodone

che riconosce una seq di stop che non ci dovrebbe essere. In questo caso viene

inserita la tyrosina che bypassa lo stop la proteina si completa . il t rna che riconosce i

3 codoni di stop non ci stà, ai codoni di stop si legano solo fattori di terminazione ma a

causa di una mutazione per il trna abbiamo il riconoscimento e l’inserzione: si genera

la soppressione della mutazione: la mutazione viene soppressa da un’altra mutazione

che non c’entra niente. Il soppressore può essere intragenico o intergenico o meglio

nello stesso gene o in geni differenti

Le mutazioni come si originano? Possono essere distinte in mutazioni spontanee o

legate a fatto che ci sia una struttura chimica che è suscettibile a influenze legati alla

fisiologia della cellula stessa. le mutazioni possono anche essere indotte per esempio

dall’ambiente (fumo, raggi uv, esposizione alla radiazione di fondo perché ci sono

minerali che hanno una certa emissione come l’uranio nella crosta terrestre, radiazioni

galattiche seppur protetti dalla “magnetosfera”) ci sono anche elementi di natura

antropica, anche un incendio può essere molto impattante.

Le mutazioni spontanee legati alla chimica della molecola: può succedere che le basi

siano suscettibili ed esistono infatti oltre forme comuni delle varie coppie di basi, che

ritroviamo in appaiamenti di W e Crick per ognuna delle 4 basi delle forme rare per es.

la timina, è sempre timina ma ha una forma chimica diversa: la troviamo in forma

chetonica normalmente che è in equilibrio con la forma rara.

� 2. Citosina (C) Gruppo

Forma Appaiamento

funzionale

Amminica Con Guanina

–NH₂

(comune) (G)

Con Adenina (A)

Iminica (rara) =NH ❌

❌ Transizione possibile: C:G → T:A

� 3. Guanina (G) Gruppo

Forma Appaiamento

funzionale

Chetonica Con Citosina

=O (chetone)

(comune) (C)

Con Timina (T)

Enolica (rara) –OH (enolo) ❌

❌ Transizione possibile: G:C → A:T

� 4. Timina (T) Gruppo

Forma Appaiamento

funzionale

Chetonica =O (chetone) Con Adenina (A)

(comune) Con Guanina (G)

Enolica (rara) –OH (enolo) ❌

❌ Transizione possibile: T:A → C:G può formare tre legami H con guanina

Adenina normale:

Nella forma standard (più comune), l'adenina ha un gruppo amminico –NH₂

 legato al carbonio 6 dell'anello purinico.

Questa forma si comporta come previsto durante l'appaiamento delle basi:

 adenina (A) si appaia con timina (T) tramite due legami a idrogeno.

� Forma rara: adenina iminica

In condizioni particolari, l'adenina può tautomerizzare, cioè passare da una

 forma amminica a una forma iminica.

In questa forma, il gruppo –NH₂ viene convertito in un d