Дәріс тезистері
Генді мутаци және генді аурулар.
Генді мутация 3 — негізгі категорияға бөлінеді: 1 категория – бір негіздің екінші негізге алмасуы; 2 категория – рамкадан жылжуды санау; 3 категория – гендегі нуклеотидтердің орналасуының өзгеруі.
1. Категория. Бірінші мутагенез ДНК негізінің модификациясымен байланысты (20%).
Негіздің алмасуы 2 типке бөлінеді: транзиция және трансверсия. Транзиция кезінде пуринді пуринді негізбен, пиримидинді пиримидинді негізбен (Т-Ц және А-Г) алмасады.
Трансверсия кезінде пуринді пиримидинді негізбен алмасады, немесе керісінше. Негіздің алмасуының басқа себебі, ДНК шынжырына негіздің химиялық өзгерісі қате қосылады (немесе модифицирленген негіздің).
Генді мутацияның түрі негіздің алмасуы, репликацияға дейін болады, болмаса репликация процесінде. Егер бұл өзгерістер репарация процесінде жөнделмесе, онда олар алдымен бір, ал сосын екінші ДНК- шынжырына өтеді. Осы мутация категориясының шығуы, репликация немесе репарация процестерінің қателіктері болып саналады.
Бір комплементарлы жұп нуклеотидтерінің басқаға алмасуы нәтижесінде жаңа триплет пайда болады. Алмасудан тұратын, геннің нуклеотидті қайталануы транскрибленуі мүмкін. Бұл кезде м-РНК сайтқа сәйкес комплементарлық алмасуға ие болады. Осының салдарынан келесі құбылыстар болуы мүмкін:
1. Егер алмасу үшінші нуклеотид кодонында жүрсе, генетикалық кодқа байланысты мутация көрінбейді;
2. Миссенс – эффект, бір аминқышқылы басқамен алмасады. Аминқышқыл тізбегіндегі алмасу приемлимді, жартылай приемлимді және приемлимді емес болып бөлінеді.
Приемлимді миссенс – мутация: Хикари гемоглобин молекуласында (2-і жапон жанұясында анықталынды): аспарагин аминқышқылы бета шынжырындағы лизинге алмасады, бірақ та гемоглобин қызметі өзгермейді.
Жартылай приемлимді мутация: S – гемоглобин (орақ тәрізді – клеткалы анемия). Глутаминнің валинге алмасуы байланыс механизмінің өзгеруіне және оттегін босатуға алып келеді.
Приемлимді емес миссенс – мутация жұмыс істемейтін гемоглобинді туғызады. Мысалы, мутация, метгемоглобин пайда болады және оттегін тасымалдай алмайды.
3. Нонсенс – кодон белок синтезінің ерте терминациясына алып келеді.
2 категория. Генді мутацияның келесі түрі – рамкадан жылжыған мутацияны санау. Ол гендер тізбегіндегі делеция немесе үзілу, инсерция немесе нуклеотидтердің жалғасуы, және үшнуклеотидті қайталау санының өзгеруі кезінде болады. Тағы басқа түрі, ол мобилді генетикалық элементтердің нуклеотидті тізбегіне қойылуы болып саналады. Генетикалық кодтың тоқтаусыз және жабылмауына байланысты нуклеоитдер санының өзгеруі рамкадан жылжуды санауға алып келеді. Сондықтан да ДНҚ-дағы кезектесіп жазылған биологиялық ақпараттың мағынасын өзгертеді. Нәтижесінде қосымша аминқышқылдарының қосылуы, немесе керісінше полипептидтағы шынжырдан аминқышқылдың бөлігі түсіп қалуы болып табылады.
3 категория. Генді мутацияның келесі түрі – ДНҚ-ы бөлігінің 180 градусқа айналуы немесе инверсия. Инверсия кезінде ДНК-а шешілмейтін ілмек түзеді, репликация деңгейінде дұрыс бағытқа қарама-қарсы жүреді. Инверсия белоктағы аминқышқыл тізбектерінің бұзылысына алып келеді.
Сонымен генді мутация нәтижесінде алғашқы патологиялық эффект түзіледі. Бұл өзгеріс клетка, организм және мүше көлемінде биохимиялық каскадты бұзады және генді ауруларға алып келеді.
1-ші вариант кезінде ген белсенділігінің күшті болуына байланысты артық өнімдер түзіледі.
2-ші вариантта аномальді ақуыздар түзіледі;
Мысалы: орақ тәрізді клеткалық анемияда аномальді гемоглобин синтезделінеді. Олар нашар ерігіш және полимеризацияға қабілетті. Оттегінің жетіспеушілігіне байланысты гемоглобин тез кристалға айналады, ал эритроциттер орақ пішінді болады. Олар тез клейленіп капиллярлардың түйінін түзеді.
3-ші вариант алғашқы өнімдердің болмауына байланысты. Ақуыздың болмауына байланысты биохимиялық реакция жүрмейді, яғни токсинді өнімдер түзіледі. Орталық нерв жүйесінің аксонындағы миелинді қабықшаның бұзылу нәтижесінде ойлау қабылеті төмен кеміс организм түзіледі. Сонымен қатар ісік аурулар пайда болады.
4-ші вариант ақуыз өте аө мөлшерде түзіліп өнімдер алмасуының ауытқуына алып келеді.
Генді аурулардың саны өте көп (1996 жылы – 3500). Мысалы, адамдарда генді мутацияның келесі түрлері белгілі: миссенс, нонсенс, рамкадан жылжуды санау, үзіліс, сплайсингтің бұзылуы, үшнуклеотидті тізбектің санды өзгерісі (үзіліс және т.б. нәтижесінде муковисцидоз түзіледі).
Генді терапияның негізгі стратегиясы:
1. Қандайда қызметті қайта қалпына келтіру үшін генді енгізеді.
2. Артық белсенді генді төмендету.
3. Қандайда геннің қызметінің модификациясы мысалы СПИД-те иммунды жауапты күшейту үшін.
Әдебиет:
Негізгі
1. Стамбеков С.Ж., Петухов В.Л. Молекулалық биология. Оқулық/ҚР. Новосибирск: Семей МУ, 2003. –216 бет.
2. Әбилаев С.А. Молекулалық биология және генетика. Шымкент.2008, 424 б
3. Мушкамбаров Н.Н., Кузнецов С.Н. Молекулярная биология. Учебное пособие для студентов медицинских вузов, Москва: Наука, 2003,544 с.
4. Фаллер Д.М., Шилдс Д. Молекулярная биология клетки, Руководство для врачей. Пер с англ. М.: БИНОМ – Пресс,2003- 272 с.
5. Гинтер Е.К. Медицинская генетика. М., Медицина,2003.
6. Генетика. Учебник для ВУЗов / Под ред. Академика РАМН В.И. Иванова. – М.: ИКЦ «Академкнига»,2006.-638 с.:ил.
Қосымша:
1. Уилсон Дж., Хант Т. Молекулярная биология клетки. Сборник задач. Пер. с англ. –М.,Мир, 1994 -520 с.
2. Казымет П.К., Мироедова Э.П. Биология. Учебное пособие для студентов медицинских вузов. – Астана,2006,2007.
3. Медицинская биология и генетика/ Под.редакцией Куандыкова Е.У., Алматы,2004
Бақылау сұрақтары: Алғашқы патологиялық эффектердің варианттарын сипаттаңыз.
1. Миссенс-эффект дегеніміз не және оның салдары.
2. Генді ауруларды сипаттау ерекшеліктерін атаңыз.