Xromosoma, gen va genom mutatsiyalar va ularning xususiyatlari. Mutatsiyalar

Odamning gen kasalliklari

Gen kasalliklari - bu gen darajasida DNKning shikastlanishi natijasida kelib chiqadigan kasalliklarning katta guruhi.

Populyatsiyada gen kasalliklarining umumiy chastotasi 1-2% ni tashkil qiladi. An'anaviy ravishda, gen kasalliklarining chastotasi yuqori hisoblanadi, agar bu 10.000 yangi tug'ilgan chaqaloq uchun 1 ta holat, o'rtacha 10.000-40.000 ga bittadan va undan past bo'lsa.

Gen kasalliklarining monogen shakllari G. Mendel qonunlariga muvofiq meros bo'lib o'tadi. Meros turiga ko'ra ular avtosomal dominant, avtosomal retsessiv va X- yoki Y-xromosomalarga bog'langan.

Ko'pgina gen patologiyalari polipeptidlar - oqsillarni sintez qilish orqali o'z funktsiyalarini bajaradigan tarkibiy genlardagi mutatsiyalar tufayli yuzaga keladi. Biror genning har qanday mutatsiyasi protein tarkibini yoki miqdorini o'zgartirishga olib keladi.

Har qanday gen kasalligining boshlanishi mutant allelning birlamchi ta'siri bilan bog'liq. Gen kasalliklarining asosiy sxemasi bir qator havolalarni o'z ichiga oladi:

mutant allele;

o'zgartirilgan asosiy mahsulot;

hujayraning keyingi biokimyoviy jarayonlar zanjiri;

1. 
   tanani.
   

Molekulyar darajada gen mutatsiyalari natijasida quyidagi variantlar mumkin.

g'ayritabiiy protein sintezi;

ortiqcha gen mahsulotini ishlab chiqarish;

birlamchi mahsulotni ishlab chiqarishning etishmasligi;

kamaytirilgan miqdordagi oddiy boshlang'ich mahsulotni ishlab chiqarish.

Birlamchi bo'g'inlarda molekulyar darajada tugamasdan, gen kasalliklarining patogenezi hujayra darajasida davom etadi. Turli xil kasalliklarda mutant genning ta'sir qilish nuqtasi ikkala hujayrali tuzilmalar - lizosomalar, membranalar, mitoxondriyalar va inson organlari bo'lishi mumkin. Gen kasalliklarining klinik ko'rinishlari, ularning og'irligi va tezligi organizm genotipining xususiyatlariga bog'liq (modifikatsiya qilingan genlar, gen dozasi, mutant genning davomiyligi, gomosfera va geterozigositiya va boshqalar), bemorning yoshi, atrof-muhit holati (ovqatlanish, sovutish, stress, ortiqcha ish) va boshqa omillar.

Gen (shuningdek, barcha irsiy) kasalliklarning o'ziga xos xususiyati ularning geterogenligi. Bu shuni anglatadiki, kasallikning bir xil fenotipik namoyon bo'lishi turli xil genlardagi mutatsiyalar yoki bir xil gendagi turli xil mutatsiyalar tufayli bo'lishi mumkin.

Odamning irsiy kasalliklariga ko'plab metabolik kasalliklar kiradi. Ular uglevodlar, lipidlar, steroidlar, purinlar va pirimidinlar, bilirubin, metallar va boshqalarning metabolik kasalliklari bilan bog'liq bo'lishi mumkin. Irsiy metabolik kasalliklarning yagona tasnifi yo'q. JSST tasniflash guruhi quyidagi tasnifni taklif qildi:

1) aminokislotalar almashinuvi kasalliklari (fenilketonuriya, alkaptonuriya va boshqalar);

uglevod almashinuvining irsiy kasalliklari (galyugozemiya, glikogen)

kasallik va boshqalar);

lipid metabolizmining buzilishi bilan bog'liq kasalliklar (Nimann kasalligi)

Peak, Gaucher kasalligi va boshqalar);

steroid metabolizmining irsiy kasalliklari;

purin va pirimidin almashinuvining irsiy kasalliklari (podag,

lesch-Nayyan sindromi va boshqalar);

6) biriktiruvchi to'qima metabolizmining buzilishi (Marfan kasalligi,

mukopolisakkaridozlar va boshqalar);

7) gem va porfirinning irsiy kasalliklari (gemoglobinopatiyalar va boshqalar);

eritrotsitlar bilan bog'liq metabolik kasalliklar (gemolitik

anemiya va boshqalar);

bilirubin metabolizmining irsiy kasalliklari;

irsiy metal metabolizmi kasalliklari (Konovalov-Uilson kasalligi)

irsiy ovqat hazm qilish malabsorption sindromlari

trakt (kistik fibroz, laktoza intoleransi va boshqalar).

Eng keng tarqalgan va hozirgi paytda eng ko'p o'rganiladigan genetik kasalliklarni ko'rib chiqing.

Tirik organizmlarning genomlari nisbatan turg'un bo'lib, turlarning tuzilishini va rivojlanish davomiyligini ta'minlash uchun zarurdir. Hujayrada barqarorlikni ta'minlash uchun turli xil tuzatish tizimlari DNK tuzilishidagi buzilishlarni tuzatadi. Shunga qaramay, agar DNK tarkibidagi o'zgarishlar umuman saqlanmagan bo'lsa, turlar o'zgaruvchan atrof-muhit sharoitlariga moslasha olmadi va rivojlana boshladi. Evolyutsion potentsialni yaratishda, ya'ni. irsiy o'zgaruvchanlikning zarur darajasi, asosiy rol mutatsiyalarga tegishli.

Atamasi mutatsiyaG. de Vrus o'zining "Mutatsion nazariya" (1901-1903) klassik asarida belgi spazmatik, vaqti-vaqti bilan o'zgarishi hodisasini bayon qildi. U bir qator narsalarni qayd etdi mutatsion o'zgaruvchanlikning xususiyatlari:

• 
  mutatsiya - bu belgining sifat jihatidan yangi holati;
  
• 
  mutant shakllari doimiydir;
  
• 
  bir xil mutatsiyalar takror-takror paydo bo'lishi mumkin;
  
• 
  mutatsiyalar foydali va zararli bo'lishi mumkin;
  
• 
  mutatsiyalarni aniqlash tahlil qilinadigan shaxslar soniga bog'liq.
  

Mutatsiya DNK yoki xromosoma tarkibidagi o'zgarishlarga asoslangan, shuning uchun mutatsiyalar keyingi avlodlarga meros bo'lib o'tadi. Mutatsiya o'zgarishi universaldir; u barcha hayvonlarda, yuqori va pastki o'simliklarda, bakteriyalar va viruslarda uchraydi.

Shartli ravishda mutatsion jarayon o'z-o'zidan va induktsiyaga bo'linadi. Birinchisi tabiiy omillar (tashqi yoki ichki) ta'sirida yuzaga keladi, ikkinchisi - hujayraga maqsadli ta'sir ko'rsatadi. Spontan mutagenezning chastotasi juda past. Odamlarda bu naslga nasl boshiga 10 dan 5 - 10 -3 gacha to'g'ri keladi. Genom nuqtai nazaridan, bu har birimiz o'rtacha ota-onalarda bo'lmagan bitta genga ega ekanligini anglatadi.

Aksariyat mutatsiyalar retsessivdir, chunki bu juda muhimdir mutatsiyalar mavjud me'yorni (yovvoyi tur) buzadi va shuning uchun zararli. Ammo mutant allellarning resessiv tabiati ularga ko'p vaqt davomida populyatsiyani heterozigot holatida saqlashga imkon beradi va kombinatsion o'zgaruvchanlik natijasida namoyon bo'ladi. Agar paydo bo'lgan mutatsiya tananing rivojlanishiga ijobiy ta'sir ko'rsatsa, u tabiiy tanlanish orqali saqlanib qoladi va aholi guruhlari orasida tarqaladi.