Point mutation
-
Определение и причины точечных мутаций
- Точечная мутация — это изменение, вставка или удаление одного нуклеотида в ДНК или РНК.
- Причины: репликация ДНК, мутагены (физические и химические).
-
Классификация точечных мутаций
- Переход/трансверсия: замена пурина на пурин или пиримидина на пиримидин.
- Функциональная классификация: нонсенс-мутации (стоп-прибавка и стоп-потеря), миссенс-мутации (изменение аминокислоты), синонимические мутации (изменение аминокислоты без изменения функции).
-
Влияние точечных мутаций на белки
- Нонсенс-мутации: укорочение или удлинение белка, изменение функции.
- Миссенс-мутации: изменение аминокислоты, изменение функции, активация или потеря функции.
- Синонимические мутации: изменение аминокислоты без изменения функции.
-
Общие последствия точечных мутаций
- Изменения в некодирующих последовательностях могут не иметь последствий.
- Мутации в промоторах и сплайсонах могут влиять на экспрессию генов.
- Мутации могут изменять весь белок, что влияет на клеточное размножение.
-
Эволюционное значение точечных мутаций
- Мутации могут быть полезными или вредными, что влияет на адаптацию организмов.
- Полезные мутации передаются потомству, вредные приводят к естественному отбору.
-
Методы предсказания эффектов точечных мутаций
- Методы машинного обучения и эволюционная консервация используются для предсказания эффектов.
- Необходимы новые методы для объяснения причин и механизмов повреждения белков.
-
Влияние точечных мутаций на белки
- Точечные мутации могут изменять функцию белков, их связывание с ферментами и расположение в клетке.
- Мутации в области транскрипции могут влиять на связывание транскрипционных факторов с белком.
- Мутации могут изменять эффективность транскрипции, контролирующую уровни мРНК и белка.
-
Примеры заболеваний, вызванных точечными мутациями
- Рак: мутации в белках-супрессорах опухолей вызывают рак.
- Нейрофиброматоз: мутации в генах нейрофибромина 1 и 2 вызывают заболевание.
- Серповидно-клеточная анемия: мутация в бета-глобине приводит к деформации эритроцитов.
- Болезнь Тея-Сакса: мутации в гене HEXA нарушают активность фермента, что приводит к накоплению липидов в мозге.
-
Повторно-индуцированные точечные мутации (RIP)
- RIP — процесс, при котором ДНК накапливает мутации G:C к A:T.
- RIP происходит в гаплоидных ядрах после оплодотворения, но до мейотической репликации ДНК.
- RIP может затрагивать как повторяющиеся, так и однокопийные последовательности.
- Механизм RIP неизвестен, но известен белок RID, необходимый для его работы.
-
История открытий в клеточной биологии
- Мейоз был открыт Оскаром Хертвигом в 1876 году.
- Митоз был открыт Вальтером Флеммингом в 1882 году.
- Репликация ДНК была открыта Мэтью Месельсоном и Франклином Сталом в 1953 году.