انواع جهش های ژنی
۰
انواع جهش ها
Avatar

انواع جهش ها

انواع جهش های ژنی را می‌توان در طیفی شامل جایگزینی یک باز در جها و حذف شدگی های یک یا چند باز تا حذف یا اضافه شدن کل کروموزوم ها در نظر گرفت جایگزینی بازی شایع‌ترین مورد بود و جهش های بد معنی تقریباً نیمی از کل جهش ها را در بر می‌گیرد که یک سیستم نامگذاری استاندارد برای توصیف جهش ها مورد توافق واقع شده است.

انواع-جهش-ها

جایگزینی ها (Substitution)

یک جایگزینی ، جابجایی یک نوکلئوتید با نوکلئوتید دیگر است.
اینها شایع ترین نوع جهش می باشند .
اگر جایگزینی شامل جابجایی نوکلئوتیدی از یک نوع باشد _ پیریمیدین به جای پیریمیدین یا پورین به جای پورین _ این مورد انتقال یا Transition نامیده می شود .
جایگزینی یک پیریمیدین با یک پورین و برعکس تبدیل یا Transversion نامیده می شود .

انتقال بیشتر از تبدیل رخ می دهد که این مورد ممکن است به دلیل فراوانی نسبتاً بالای ترنسیشن های ( انتقال های) C به T باشد که دی نوکلئوتیدهای سیتوزین و گوانین مجاور هم موسوم به دی نوکلئوتید های CpG ( p نمایانگر فسفات است ) رخ ‌دهد.
این توالی ها در DNA ژنومی متیله می‌شوند و با دامیناسیون خودبه‌خودی متیل سیتوزین به تیمین تبدیل می گردند.
دی نوکلئوتید های DpG نقاط داغ موتاسیونی نامگذاری شده‌اند .

جهش-جابجایی

حذف ها ( Deletion )

حذف شامل فقدان یک یا چند نوکلئوتید است اگر حذف در توالی کد کننده رخ دهد و یک دو یا چند نوکلئوتید که مضربی از ۳ نباشد را شامل شود ، چارچوب خواندن ترجمه تغییر خواهد کرد.
حذف های بزرگ ممکن است بخشی از ژن یا کل ژن را در بر بگیرد و در اثر کراسینگ اور نابرابر به این توالی های تکراری ایجاد شود . مثل نوروپاتی توارثی همراه با استعداد به فلج های تشنجی

جهش-حذفی

درج ها

درج شامل اضافه شدن یک یا چند نوکلئوتید درون یک ژن است مجددا اگر در توالی کد کننده باشد و یک دو یا چند نوکلوتید که مضربی از ۳ نباشد را شامل شود ، چارچوب خواندن ترجمه را تغییر میدهد .درج های بزرگتر نیز توسط کراسینگ اور نابرابر مثل نوروپاتی حسی و حرکتی تیپ a1 یا در اثر درج عناصر متحرک ایجاد میشود.

در سال ۱۹۹۱ افزایش توالی های تکراری ۳ نوکلئوتیدی به عنوان یک مکانیسم موتاسیونی تعیین شد بعداً نشان داده شد که تعدادی از بیماری های تک ژنی با افزایش تکرار های سه تایی مرتبط هستند .
این موارد به عنوان جهش های دینامیک شرح داده شده اند زیرا با افزایش اندازه این توالی ها توالی های تکراری ناپایدار تر میشدند.
مکانیزمی که طی آن تکثیر یا افزایش توانایی های سه تایی رخ می دهد هنوز مشخص نیست.

اثرات ساختاری جهش ها در پروتئین ها چه شاه همچنین می توانند بر توالی پلی پپتیدی یک پروتئین کد شده اثر بگذارند که آنها را می توان به دو دسته مترادف و نامترادف تقسیم کرد .

جهش‌های خاموش یا مترادف

اگر جهش محصول پلی پپتیدی یک ژن را تغییر ندهد جهش مترادف یا خاموش نامیده می شود یک جایگزینی تک بازی به خصوص اگر در موقعیت سومین بازکدون رخ دهد و به دلیل منحط بودن کدهای ژنتیکی اغلب کدون سه تایی دیگری را برای همان اسیدآمینه کد خواهد کرد که هیچ تغییری را در ویژگی‌های پروتئین حاصل ایجاد نمی‌کند.

انواع-جهش

جهش های نا مترادف

اگر جهش منجر به تغییر یک پلی پپتید گردد به عنوان جهش نا مترادف شناخته می‌شود جهش‌های نا مترادف با فراوانی کمتری نسبت به جهش های مترادف رخ می‌دهند .
جهت های مترادف به طور انتخابی خنثی بوده در حالی که تغییر توالی اسید آمینه محصول پروتئینی یک ژن احتمالاً منجر به عملکرد غیرطبیعی می‌شود که معمولاً با بیماری یا مرگ و میر مرتبط بوده و با عدم مزیت انتخابی همراه است.
جهش‌های نا مترادف می توانند به سه روش زیر رخ دهند :

جهش-وتغییر-پروتئین

بد معنی

یک جایگزینی تک بازی می‌تواند منجر به کد شدن اسید آمینه متفاوت و سنتز پروتئین تغییر یافته می‌شود.
که اصطلاحاً به آن جهش بد معنی می‌گویند .
اگر جهش اسید آمینه‌ای راکد کند که از لحاظ شیمیایی نامشابه باشد ، مثلاً باز تفاوتی داشته باشد ، ساختار پروتئین تغییر خواهد کرد .

به این مورد جایگزینی غیر حفاظتی می‌گویند .
که باعث کاهش قابل توجه یا حتی فقدان کامل فعالیت بیولوژیکی پروتئین می‌شود.
جهش‌های تک بازی بیشتر می توانند منجر به تغییرات کیفی در عملکرد پروتئین شوند تا تغییرات کمی .
به طوری که فعالیت بیولوژیکی طبیعی آن مثلاً فعالیت آنزیمی را حفظ کرده اما ویژگی هایی مثل تحرک الکتروفورزی و ph مطلوب یا پایداری آن را تغییر می دهد که در محیط in vivo سریع‌تر تجزیه می گردد .
بسیاری از هموگلوبین های غیر طبیعی ناشی از جهش های بد معنی می باشند.
برخی از جایگزینی های تک بازی باعث جایگزینی اسید آمینه‌ای متفاوت می‌شوند که از لحاظ شیمیایی مشابه بوده و هیچ اثر عملکردی ندارند این موارد جایگزینی های حفاظتی نامیده می شوند .

جهش بدمعنی

بی معنی

نوعی جایگزینی که منجر به ایجاد یکی از کدام های پایان می شود باعث خاتمه زودهنگام ترجمه یک زنجیره پلی پپتیدی شده و به آن جهش بی معنی می گویند.

در اکثر موارد زنجیره کوتاه شده احتمالاً فعالیت بیولوژیکی طبیعی پروتئین را حفظ نمی کند .

به خصوص اگر کدون خاتمه همچنین باعث حذف دومن های عملکردی مهم در پروتئین شود .
رو نوشت m RNA حاوی کدون های خاتمه زودهنگام اغلب طی فرلیندی به نام تخریب با ولسطه حهش بی معنی ، تخریب میشوند .
این مورد شکلی از نظارت بر RNA است که له نطر میرسد برای محافظت از بدن در مقابل عواقب احتمالی پروتئین های کوتاه شده که با عملکرد پروتئین های طبیعی تداخل میکنند ، تکامل یافته است .

جهش-ها

تغییر چارچوب

اگر متقاضیانی شامل درج یا حذف نوکلئوتید از سه نیستند باشد چارچوب خواندن ترجمه را به هم ریخته و اصطلاحاً به آن جهش تغییر چارچوب می‌گویند توالی اسید آمینه‌ای پروتئین پس از جهش هیچ شباهتی به توالی طبیعی نداشته و ممکن است اثرات نامطلوبی بر عملکرد پروتئین بگذارد اکثر جهش های تغییر چارچوب باعث ایجاد کدوم خاتمه زودهنگام در پا اینتر از جایگاه جهش می شوند این مورد منجر به بیان پروتئین کوتاه شده می گردد مگر آنکه mRNA مربوطه توسط تخریب با واسطه جهش بی معنی تجزیه شده باشد .

جهش-تغییرچارچوب

جهش ها در DNA غیر کد کننده

وقوع جهش ها در توانایی های پروموتور یا سایر نواحی تنظیمی می تواند بر سطح بیان ژن تاثیر بگذارد.
با توجه به اطلاعات ما در رابطه با نقش تداخل آرام در بیان واضح است که جهش‌های جایگاه‌های اتصال miRNA یا siRNA درون UTRs نیز می توانند باعث بروز بیماری شوند.

موتاسیون

جهش های پیرایش

جهش های جایگاه های بسیار حفظ شده ده پیرایش و گیرنده پیرایش معمولاً موجب پیدایش غیرطبیعی می‌شوند.
این مورد می تواند باعث کد کننده (حذف اگزوژنی ) یا حفظ توالی اینترونی گردد ‌ و منجر به جهش های تغییر چارچوب شود.

جایگاه های پنهان که مشابه یک توالی پیرایش واقعی هستند زمانی که جایگاه های پیرایش حفظ شده جهش پیدا کند فعال میشوند به علاوه جایگزینی بازی که باعث جهش های خاموش ، بد معنی و بی معنی می شوند ، می‌توانند با ایجاد جهش در توالی های افزاینده پیرایش اگزوژنی منجر به پیدایش پیرایش غیرطبیعی شوند .

در اگزون های دارای توالی های مورد توافق جایگاه پیرایش ضعیف ، این توالی های غنی از پورین برای پیرایش صحیح مورد نیاز میباشند ‌.

اثرات عملکردی جهش ها بر پروتئین ها

جهش هااثرات فنوتیپی خود را به یکی از دو روش فقدان عملکرد یا افزایش عملکرد اعمال میکنند .
موتاسیون های فاقد عملکرد باعث کاهش فعالیت یا فقدان کامل محصول ژنی می شوند .

در حالت اول که باعث کاهش فعالیت یا پایداری محصول نمی‌شود به عنوان هیپومورف شناخته می‌شود.

حالت دوم به عنوان آلل صفر یا آمورف (بی‌خاصیت) نامیده می‌شود.
موتاسیون های فقدان عملکرد در آنزیم‌ها معمولاً با الگوی اتوزون یا وابسته به x مغلوب به ارث می‌رسند .
زیرا فعالیت کاتالیتیکی محصول آلل طبیعی برای انجام اکثر واکنشهای مسیرهای متابولیکی کافی میباشد.

ساختارپروتئین

عدم کفایت هاپلوئیدی

در جهش‌های فقدان عملکرد که در حالت هتروزیگوت نیمی از مقادیر طبیعی محصول ژنی باعث ایجاد اثرات فنوتیپی می‌شود ، جهش‌های عدم کفایت هاپلوئیدی نامیده می‌شوند .

تظاهرات فنوتیپی حساس به دزاژ ژنی در نتیجه موتاسیون هایی می باشند که در ژنهای کد کننده رسپتور یا آنزیمهای نادرتر که عملکرد آنها محدود کردن سرعت یک واکنش است ، رخ می‌دهند.
در تعدادی از بیماری‌های اتوزوم غالب اساس جهش در ناهنجاری عملکردی ناشی از عدم کفایت هاپلوئیدی است ، بنابراین تعجب‌برانگیز نمی باشد که جهش‌های هموزیگوت اثرات فنوتیپی شدیدتری داشته باشند مثلاً در ادم آنژیو نوروتیک و هایپرکلسترولمیای خانوادگی.

موتاسیون

جهش های کسب عملکرد یا افزایش عملکرد

جهش‌های کسب عملکرد همانطور که از نامشان مشخص است باعث افزایش سطح بیان ژن یا ایجاد عملکرد جدیدی برای محصول ژنی می‌شوند.
افزایش سطح بیان ژن ناشی از متاسیون های نقطه ای فعال کننده یا افزایش دوزاژ ژنی مسئول یکی از اشکال بیماری شارکوت ماری_ توث ( نوروپاتی حسی حرکتی تیپ ۱) میباشد.
جهش‌های افزایش تکرارهای سه نوکلئوتیدی در ژن هانتینگتون موجب تغییرات کیفی در محصول ژن میشود .

که در نتیجه منجر به تجمع پروتئین در سیستم اعصاب مرکزی شده و مسئول ویژگیهای بالینی کلاسیک این بیماری می باشد.

جهش هایی که زمان یا اختصاصیت بافتی بیان یک ژن را تغییر می دهند نیز می توانند به عنوان جهش‌های کسب عملکرد در نظر گرفته شوند .
مثال آن شامل نوع آرایی های کروموزومی است که منجر به ایجاد ترکیبی از توالی‌های دو ژن متفاوت می شوند که در تومورهای خاصی مشاهده شده‌اند .
عملکرد جدید ژن کایمر منجر به فعالیت نئوپلاستیک می‌گردد موتاسیون های کسب عملکرد به صورت غالب به ارث می‌رسند و مثالهای نادری از جهش‌های کسب عملکرد در حالت هموزیگوت رخ می‌دهند که اغلب همراه با فنوتیپ شدیدتری بوده و به صورت یک بیماری کشنده پیش از تولد مثل اکندروپلازی هموزیگوت بروز می کنند.

جهش

جهش های منفی غالب

یک جهش منفی غالب جهشی است که در آن ژن جهش یافته در حالت هتروزیگوت باعث فقدان عملکرد یا فعالیت پروتئین شده .
زیرا محصول ژن جهش یافته با عملکرد محصول ژن طبیعی آلل مربوطه تداخل می کند .
جهش های منفی قالب به خصوص در پروتئین‌هایی که دایمر یا مولتی مر می باشند رخ می دهند .
مثل پروتئین های ساختاری از جمله کلاژن که جهش‌های آن منجر به استئوژنز ایمپرفکتا میشود.

 

 

 

 

ارسال یک دیدگاه

0

بالا

X