gen mutasyonları - E

GEN MUTASYONLARI
Yrd. Doç. Dr. DERYA DEVECİ
• Gen mutasyonları 2 temel mekanizma ile
gerçekleşir.
• A. İnsersiyon; Bir veya daha fazla
nükleotidin araya girmesiyle
• B. Delesyon; Bir veya daha fazla
nükleotidin aradan çıkması
Mutasyonlar 2 nedenden dolayı
oluşmakatdır.
a. DNA replikasyonu sırasında ya da harap
olan DNA'nın tamirinin yapılamaması
b. Fiziksel veya kimyasal ajanlarla
etkileşme ile
Bu ajanlara mutajen adı verilmektedir.
• Bir pürinin diğer bir pürinle (A-G) veya bir
pirimidinin diğer bir pirimidinle (T-C) olan
nükleotid değişikliklerine 'transisyon' adı verilir.
• Tersi olarak , bir pürinin yerini bir pirimidin
alması (ya da tam tersi) ise 'transversiyon' adı
verilir.
• Transisyon :
AT → GC
TA → CG
• Transversiyon : AT → TA
AT → CG
GC → AT
CG → TA
GC → CG
GC → TA
Purines
Pyrimidines
A
C
Transitions
Transversions
G
T
• Nükleotid Değişimleri :
• Yerini alma nukleotidler 3 katogoriye ayrılır.
- missense
- sense
- nonsense
• missense mutasyonlar
• Bir DNA dizisindeki tek bir nükleotid değişimi
(veya nokta mutasyonu) üçlü bazdaki kodu
değiştirebilir ve gen ürününde bir aminoasidin
diğeriyle yer değiştirmesine sebep olur.
• Bunun gibi mutasyonlara yanlış anlamlı
mutasyonlar (missense mutasyonlar) adı
verilir.
• bunlar genin kodlayan dizisinin anlamını
değiştirip farklı bir amino asid oluşturur. Birçok
hastalık da (örneğin: hemoglobinopatiler)
saptanmış olan mutasyonların büyük çoğunluğu
yanlış anlamlı mutasyonlardır..
Missens Mutasyon:
DNA üçlü (triplet) kodonunda bir nokta mutasyon
sonrasında kodondan sentezlenen aminoasitde
değişikliğe neden oluyorsa denir.
Ör: GCA
alanin
 GAA
glutamik asit
•
•
Gen
beta- globin
Mutasyon
E6V
geçmesi (orak hücre
hastalığı)
Tanımlama
Altıncı pozisyondaki glutamik asit
yerine valin
•
Kistik fibrozis
•
CFTR
G551D
•
geçmesi
CFTR
551 pozisyondaki glisin yerine
aspartik asitin
RII7H
II7 pozisyondaki arginin yerine
•
histidin geçmesi
LDL reseptör
EF2-8DUP
•
LDL reseptör
EXI3-15DEL
•
HPRT
LW508
INS G, NT207
508 pozisyondaki fenilalanin
kodonunun delesyonu
transmembran regüIatör
LDL reseptör geninin 2 ve 8
eksonunun duplikasyonu
LDL reseptör geninin 13 ve 15
eksonunda delesyon
HPRT cDNA nin 207 nükleotid
• Zincir Sonlanma Mutasyonları
'nonsense' (anlamsız mutasyon)
• Normalde, mRNA translasyonu bir sonlanma
kodonu geldiğinde durur.
• "Dur" kodonu (UAG , UGA, UAA ) oluşturan
mutasyon, translasyonun erken sonlanmasına
sebep olabilir, bunun yanında "dur" kodonunu
bozan bir mutasyon ise, sonraki "dur" kodonuna
gelinceye kadar translasyonun devam etmesini
sağlar.
•
Üç "dur" kodonundan birini (UAA,UAG,UGA) meydana getiren
mutasyona 'nonsense' (anlamsız mutasyon) adı verilir.
•
Genelde, bu gibi mutasyonlar transkripsiyon üzerinde hiçbir etkiye
sahip olmaz. Bu tür mutasyon taşıyan mRNA, sıklıkla kararsız bir
yapıdadır.
•
Eğer mRNA, translasyon olacak kadar yeterli kararlılıkta ise, kısa
translasyon ürünü oluşturup hücrede çok hızlı bir şekilde yıkıma
uğrar (nonsense-mediated mRNA decay). Bu gibi mutasyonlar,
hastalığa neden olan mutasyonların yaklaşık %12'sini içerir.
Neutral mutasyon
•
Benzer aminoasitler oluşur.Aynı görevi yapan equavalent.
AGG
(Arginine)
→
→
AAG
(lysine)
• Silent ( sessiz) mutasyon
•
Kodondaki mutasyonal değişiklik amino asit değişikliğine yansımaz.
Çünkü DNA’dan mRNA’ya yansıyan değişiklik, yine aynı amino asiti
kodlayan diğer bir kodona dönüşmüştür. Aynı aminoasit belirlenir.
AGG
→ AGA
(Arg)
→
(Arg)
• Frame- shift mutasyonları:
• Üç baz çiftinin tam katsayısı olmayan delesyon
veya insersiyon mutasyonları ve bunların genin
okuma çerçevesini değiştirmesidir.
• Bu durum proteinin karboksil ucunda farklı bir
aminoasit dizisinin oluşmasına neden olur. Bu
tür mutasyonlara çerçeve kayması mutasyonları
(frame-shift mutations) adı verilir.
• SPONTAN MUTASYONLAR :
• İnsanlarda mutasyon oranı her gen için
(10)-4 ile 4X (10)-6 dır.
KROMOZOM MUTASYONLARI
Her 1700 hücre bölünmesinde yaklaşık olarak 1 oranında
oluşurlar.
MUTAJENLER
Fiziksel Mutajenler :
a- Isı
b-pH
c- Işınlar
1-İyonize ışınlar ( X ve gamma )
2-Non-iyonize ( UV, 260 nm dalga
boyu ışınlar )
3-Mor ötesi ışınlar
II-Kimyasal Mutajenler :
a- Baz Analogları ( 5-Bromodeoksiuridin-BrdU, 6thioguanin, 2-aminopürinler en yaygınları )
b- Deaminasyon yapan ajanlar: DNA yapısında
amino gruplarının kaybına neden olan ajanlar
( Nitröz asidi, hidroksil aminler )
c- Alkilleyici ajanlar: DNA yapısına alkil grubu
takan ajanlar
( Kükürt, Nitrojen
mustard, Etilenoksitler )
İNDUCED MUTASYON’LAR
• Radyasyon ve kimyasal mutajenlerdir.
• A) RADYASYON: U.V. ,X-ray, gamma ve cosmicray.
• U.V. sterilizasyonda kullanılır.(mutasyon etkisiyle)
pürin ve pirimidin dimerler U.V.leyi absorbe ederler.
254-260 nm pirimidin dimerleri oluşur.
b) Kimyasal Mutajenler