Генетика человека с основами медицинской генетики. Лекция 6. Мутации и их виды. Факторы мутагенеза

Мутагенез
процесс возникновения наследственных изменений организма — мутации.

Мутационная теория
1. Мутация возникает скачкообразно, без переходов.
Основоположники мутационной теории

Мутационная теория
2. Образовавшиеся новые формы постоянны.
Шимпанзе обыкновенный
Шимпанзе бонобо

Мутационная теория
3. Мутация является качественным изменением.

Мутационная теория
4. Мутации разнонаправленны (полезные и вредные).

Мутационная теория
Мутации разнонаправленны
(полезные и вредные).

Мутационная теория
5. Выявляемость мутаций зависит от размеров выборки изучаемых организмов.

Мутационная теория
6. Одни и те же мутации могут возникать повторно.

Типы мутаций
Геномные (изменение числа хромосом);
Хромосомные (изменение структуры хромосом);
Генные (изменение структуры генов).

Геномные мутации
Трисомии (лишняя хромосома к существующей паре):
Синдром Дауна (лишняя 21 хромосома).

Геномные мутации.
с. Дауна
Крис Берк - актёр
Ребёнок с с. Дауна

Манипуляции с данными

Частота новорожденных с синдромом Дауна (%).

Геномные мутации
Полисомии (несколько лишних хромосом к существующей паре):
Синдром Клайнфельтера (лишние половые хромосомы).

Геномные мутации.
с. Клайнфельтера
Подросток с гинекомастией
Женское телосложение

Геномные мутации
Моносомии (нехватка хромосомы в существующей паре):
Синдром Шерешевского - Тёрнера (есть только Х-хромосома).

Геномные мутации.
с. Шерешевского - Тёрнера
Классическая иллюстрация:
девочка с крыловидными складками

Хромосомные мутации
Изменение структуры хромосом.
Делеция (отсутствие участка хромосомы):
Синдром кошачьего крика (повреждена 5 хромосома).

Хромосомные мутации.
с. кошачьего крика
8 мес (A), 2 года (B),
4 года (C) и 9 лет (D)

Хромосомные мутации
Дупликация (удвоение участка хромосомы);
Болезнь Шарко-Мари-Тута (затронут участок 17 хромосомы).

Хромосомные мутации.
б. Шарко-Мари-Тута

Хромосомные мутации
Транслокация (обмен участками негомологичных хромосом):
Транслокационная форма с. Дауна (хромосом 46, две 21 и одна 14 с участком от 21).

Хромосомные мутации. Филадельфийская хромосома.
Рассматривается, как причина многих случаев миелолейкоза (онкологическое заболевание).

Хромосомные мутации
Инверсии (поворот участка хромосомы на 180 градусов:
На хромосомном уровне сбалансированы;
Могут быть причиной молекулярных аномалий.

Генные мутации
Миссенс мутации (замена нуклеотида, меняется смысл информации):
Метгемоглобинемия (синтезируется гемоглобин с 3х-валентным Fe, кислород не переносится).

Генные мутации. Метгемоглобинемия

Генные мутации
Нонсенс мутации (замена нуклеотида, с образованием сигнала об окончании гена):
Мышечная дистрофия Дюшенна (вырабатывается аномальный белок дистрофин).

Генные мутации.
Мышечная дистрофия Дюшенна
Псевдогипертрофия
икроножных мышц

Мутагены
Физические;
Химические;
Биологические.

Физические мутагены
УФ-излучение;
Радиоактивное излучение
Электромагнитное

Химические мутагены
Колхицин;
Нитраты;
Пестициды;
Этидиум бромид.
Безвременник осенний – естественный
источник колхицина.

Биологические мутагены
Ретровирусы (ВИЧ, онковирусы);
Мобильные генетические элементы.
Вирионы ВИЧ
Пораженный Т-лимфоцит

Генеративные мутации
Происходят в половых клетках;
Не влияют на здоровье индивида;
Болезнь проявится у потомков индивида.

Соматические мутации
Происходят в соматических клетках;
Влияют на здоровье самого индивида;
Не проявляется у потомков.

Спонтанные мутации
Происходят по причине ошибок естественных клеточных механизмов (деление, репликация, репарация и т.д.).

Индуцированные мутации
Происходят по причине воздействия мутагенов на организм.