Види генних мутацій

Види генних мутацій. Точкові і структурні мутації

Генні мутації можуть бути поділені на точкові і структурні. Точкові мутації (point mutation) зачіпають один нуклеотид або 1-2 сусідніх нуклеотиду, тоді як до структурних мутацій відносяться більш протяжні дефекти гена.

Серед точкових мутацій найчастіше зустрічаються нуклеотидні заміни в кодує області гена, тобто в екзонах. У тому випадку, якщо нуклеотидная заміна супроводжується зміною амінокислотного шифру відповідного кодону, така мутація веде до зміни складу поліпептидного ланцюга внаслідок вбудовування в неї «помилковою» амінокислоти. Мутації даного типу називаються міссенс-мутація (missense - тобто зі зміною «сенсу» повреждаемого кодону).

Тяжкість фенотипічних проявів хвороби в цьому випадку буде визначатися функціональною значущістю мутантного ділянки білка; найбільш важкі наслідки мають зазвичай міссенс-мутації, що зачіпають активні центри білкової молекули. Іноді нуклеотидная заміна призводить до заміщення інформаційно значущого кодону на стоп-кодон; в результаті цього на мутантному ділянці відповідної молекули мРНК відбувається передчасний обрив трансляції та утворення «усіченої» (truncated), функціонально дефектної молекули білка.
Такі нуклеотидні заміни позначаються терміном нонсенс-мутації (nonsense - «безглузді», порушують інформаційну роль кодону).

Досить поширеним типом мутантних алелів є аллели, що утворюються в результаті випадання (делеції) або вставки (инсерции) нуклеотидів в кодує області гена. Якщо число нуклеотидів при делециях і вставках некратними трьом (наприклад, в разі точковой мутації з випаданням одного нуклеотиду), така мутація призводить до порушення нормального відліку кодують триплетів, в результаті чого неї наступні кодони в полінуклеотидних ланцюга набувають іншого амінокислотний сенс.

Іншими словами, даний тип мутації супроводжується зрушенням рамки зчитування генетичного коду (frameshift); мутації із зсувом рамки ведуть до синтезу «безглуздого» чужорідного білка, який швидко деградує під впливом внутрішньоклітинних протеаз.

Якщо мутація із зсувом рамки або нопсенс-мутація розташовані в 5'-області гена (тобто ближче до його початку), вони супроводжуються відсутністю синтезу з даної Конии гена скільки-небудь значимої в функціональному відношенні поліпептидного молекули і повною втратою активності білка - так звані нульові мутації (null mutation). Зрозуміло, такі мутації є дуже важкими і нерідко або не сумісні з життям, або характеризуються розвитком виражених Мультисистемність проявів хвороби.

Точкові і структурні мутації можуть відбуватися не в власне кодують ділянках гена, а на самому стику екзонів і інтронів - в сайтах сплайсингу (сплайсінговие мутації). Такі мутації порушують нормальні механізми дозрівання первинного РНК-транскрипту і призводять до неправильного вирізання нитрона або до видалення з молекули РНК інформаційно значущою екзонних послідовності.

В результаті цього відбувається значне порушення структури білка. провідне зазвичай до розвитку важких клінічних проявів хвороби. У рідкісних випадках мутації можуть зачіпати різні регуляторні послідовності (наприклад, в області промотора або інтронів), що впливають на характер експресії гена; такі регуляторні мутації зазвичай супроводжуються не порушенням структури або функції білкової молекули, а кількісними змінами вмісту білка в клітині.