Hậu quả của đột biến ở mức phân tử và nguyên gây đột biến

Hậu quả của đột biến ở mức phân tử và nguyên gây đột biếnHậu quả của đột biến gene ở mức phân tửĐột biến gene có thể làm tăng (gain of function) hoặc mất chức năng(loss of function) của phân tử protein do nó mã hóa. 1. Đột biến làm tăng chức năng của protein Đột biến làm xuất hiện một phân tử protein mới hoàn toàn hoặc làm biểu hiện quá mức bình thường chức năng của một phân tử protein hoặc làm phân tử protein biểu hiện không phù hợp (được tổng hợp ở không đúng loại mô...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Hậu quả của đột biến ở mức phân tử và nguyên gây đột biến Hậu quả của đột biến ở mức phân tử và nguyên gây đột biếnHậu quả của đột biến gene ở mức phân tửĐột biến gene có thể làm tăng (gain of function) hoặc mất chức năng(loss offunction) của phân tử protein do nó mã hóa.1. Đột biến làm tăng chức năng của proteinĐột biến làm xuất hiện một phân tử protein mới hoàn toàn hoặc làm biểu hiệnquá mức bình thường chức năng của một phân tử protein hoặc làm phân tửprotein biểu hiện không phù hợp (được tổng hợp ở không đúng loại mô hoặckhông đúng giai đoạn). Đột biến làm tăng chức năng gây ra những bệnh ditruyền trội (dominant disorder) (Vd: Bệnh Huntington).2. Đột biến làm mất chức năng của proteinĐột biến làm mất 50% sản phẩm protein của gene nhưng 50% protein bìnhthường còn lại vẫn đủ cho hoạt động chức năng bình thường do đó gây ranhững bệnh di truyền lặn (recessive disorder). Người mang gene đột biến ởtrạng thái dị hợp sẽ không có biểu hiện bệnh. Tuy nhiên trong một số trườnghợp 50% sản phẩm protein bình thường vẫn không đủ cho chức năng bìnhthường khi đó sẽ làm xuất hiện bệnh ở trạng thái dị hợp (có biểu hiện trội),tình trạng này được gọi là haploinsufficency.Một loại đột biến làm mất chức năng của protein khác là đột biến âm tính trội(dominant negative mutation), loại đột biến này tạo ra sản phẩm proteinkhông những không có chức năng mà còn ức chế chức năng của phân tửprotein được tổng hợp bởi allele bình thường trong kiểu gene dị hợp. Hiệntượng này thường được thấy ở các gene mã hóa cho các phân tử protein đượccấu tạo từ hai hoặc nhiều tiểu đơn vị.Nguyên nhân của đột biếnVề mặt nguyên nhân đột biến được chia làm hai loại:(1) Đột biến cảm ứng (induced mutation) xảy ra do tác dộng của các tácnhân có trong môi trường sống Các tác nhân gây ra dạng đột biến này đượcgọi là tác nhân đột biến (mutagen).(2) Đột biến tự nhiên (spontaneous mutation) xảy ra trong quá trình nhân đôicủa DNA.Các nghiên cứu trên súc vật thí nghiệm cho thấy phóng xạ (radiation) là mộttác nhân đột biến quan trọng. Các tác nhân phóng xạ ion hoá (ionizingradiation) như tia X và bụi phóng xạ có thể làm tách các electron ra khỏi cácnguyên tử do đó tạo nên các ion bị thay đổi điện tích. Khi các ion này nằmcạnh hoặc trong cấu trúc của DNA chúng có thể thúc đẩy các phản ứng hóahọc làm thay đổi các base của DNA. Tác nhân phóng xạ ion hóa này cũng cóthể làm phá vỡ cấu trúc xoắn kép của DNA. Dạng phóng xạ này có thể có thểtác động trên mọi loại tế bào của cơ thể bào gồm cả các tế bào mầm sinh dục.Các tác nhân phóng xạ không ion hóa (nonionizing radiation) không làm thayđổi điện tích của các nguyên tử nhưng làm cho các electron có thể nhảy từquỹ đạo trong ra quỹ đạo ngoài của nguyên tử làm những nguyên tử này trởnên không hằng định về mặt hóa học. Tia cực tím (UV: ultraviolet) có mặt tựnhiên trong ánh sáng mặt trời là một ví dụ cho loại phóng xạ này. Tia cực tímtạo nên các liên kết cộng hóa trị giữa các base pyrimidine nằm cạnh nhau nhưthymine và cytosine sẽ tạo nên các pyrimidine dimers (dimers là các phân tửcó 2 tiểu đơn vị), những dimers này không thể bắt cặp chính xác với các basepurine trong quá trình nhân đôi của DNA, dẫn đến kết quả là gây ra thay thếmột cặp base. Vì tia cực tím chỉ được hấp thu bởi lớp biểu bì nên chỉ có thểgây ra ung thư da mà không thể đến được các tế bào mầm sinh dục.Một số các hóa chất cũng có thể gây ra đột biến do có cấu trúc tương tự cácbase của DNA, chúng dược gọi là các base tương đồng (base analog) như 5 -bromouracyl. Loại base này có thể thay thế cho một base thật sự của DNAtrong quá trình nhân đôi. Do cấu trúc của base tương đồng không giống mộtcách hoàn toàn như base mà nó thay thế do đó nó có thể gây ra sai sót trongquá trình bắt cặp ở những lần nhân đôi tiếp theo.Hàng trăm loại hóa chất đã được phát hiện là có khả năng gây đột biến ở súcvật thí nghiệm như nitrogen mustard, vynil chloride, các tác nhân alkyl hoá,formaldehyte, sodium nitrite và saccharin. Khả năng gây đột biến của chúngkhông giống nhau. Một số tác nhân đột biến được sản xuất bởi con ngườinhưng cũng có nhiều tác nhân xuất hiện tự nhiên trong môi trường nhưaflatoxin B1 có mặt phổ biến trong thực phẩm. ...