Mutagenese en mutaties

Xenobiotica en meer kunnen ernstige schade toebrengen aan het genoom in ons lichaam.De term die door experts wordt gebruikt om dit proces te beschrijven, is MUTAGENesis.

Mutagenese is de wijziging van de genetische code, resulterend in wijziging van drielingen en het genproduct (eiwit). De verandering die wordt veroorzaakt door een genmutatie kan 3 hoofddoelen hebben:

suspensie van het genproduct geïnduceerd door de introductie van het STOP-codon;
verlies van functionaliteit van het genproduct;
afname of toename van de activiteit van het genproduct.

Deze veranderingen in de genetische code kunnen zowel kiemcellen als somatische cellen aantasten. Als de mutaties de geslachtscellen (mannelijke en vrouwelijke gameten) aantasten, veroorzaken ze genetische ziekten. Tijdens meiose kan bijvoorbeeld een verkeerde verdeling van chromosomen optreden, met gevolgen voor het ongeboren kind, zoals het syndroom van Down, ook wel trisomie van chromosoom 21 genoemd.
Als de mutaties de somatische cellen aantasten, kunnen deze al dan niet de vorming van neoplasmata ondergaan.
De omvang van mutagene schade hangt af van verschillende factoren:

concentratie van het mutageen in het milieu;
verspreiding van het mutageen in het menselijk organisme;
metabolisatie van het mutageen;
chemische reactiviteit van het mutageen;
schadeherstelcapaciteit door cellen;
vermogen van het doelweefsel om de vermenigvuldiging van cellen met afwijkende eigenschappen te herkennen en te onderdrukken.

Punt mutatie

Puntmutatie voorspelt een verandering in een stikstofbase. Deze substitutie kan een transitie of een transversie zijn.

De overgang bestaat uit de vervanging van een base van dezelfde klasse, dus een purine door een purine of een pyrimidine door een pyrimidine. Adenine kan dus worden vervangen door Guanine en vice versa, terwijl Thymine kan worden vervangen door Cytosine en vice versa.

De transversie bestaat uit een uitwisseling tussen verschillende stikstofbasen, dus een purine met een pyrimidine.
Het genresultaat zal het verkeerde aminozuur zijn in plaats van het juiste, met heel andere mogelijke gevolgen.

VOORBEELD VAN PUNCTIFORME MUTATIE

CTC = Leucine als Thymine is vervangen door een Cytosine CCC = Proline

Zoals je kunt zien, hebben we met de substitutie van een enkele base een andere codering van aminozuren, dus andere berichten.

Mutatie door verplaatsing van de leesmodule

Dit type mutatie bestaat uit een deletie of een toevoeging van nucleotidenparen met twee tripletten, GCC en CGG, die coderen voor twee aminozuren, de eerste voor alanine en de tweede voor het aminozuur arginine, als een mutatie door verplaatsing van de leesmodule geeft aanleiding tot verschillende aminozuursequenties.

Stille mutatie

De stille mutatie is een "verandering van het triplet dat codeert voor een aminozuur, dat na deze mutatie altijd voor hetzelfde aminozuur codeert terwijl de gensequentie verandert.

afwijkende mutatie

Het triplet ondergaat een mutatie die gaat coderen voor een ander aminozuur, waarna de gensequentie wordt gewijzigd met modificatie van het uiteindelijke eiwitproduct. In dit geval kan het eiwit nog steeds functioneel zijn als de mutatie optrad in een punt van de polypeptideketen dat weinig invloed heeft op de activiteit van het eiwit, maar als de mutatie in plaats daarvan optrad in een belangrijk punt van de polypeptideketen, zou de activiteit van het eiwit kan sterk of gemodificeerd zijn.

Niet-zintuiglijke mutatie

De nonsense-mutatie leidt tot de vorming van een stopcodon, waardoor het eiwit aanzienlijk korter is.

Hoe veroorzaakt een mutagene stof deze mutaties? Er zijn drie belangrijke manieren waarop mutagene stoffen ernstige DNA-schade kunnen veroorzaken.

De eerste manier is om de stikstofbasen te vervangen. Sommige stoffen die mutaties veroorzaken, hebben een chemische structuur die sterk lijkt op purine- en pyrimidinebasen, dus worden ze geclassificeerd als analogen van de basen. Deze analogen vervangen daarom de oorspronkelijke basen. Het probleem ontstaat wanneer het DNA-polymerase het DNA gaat repliceren door verschillende basen tegen te komen; bijgevolg zullen er fouten zijn op het niveau van nucleïnezuurreplicatie.
De tweede manier bestaat uit een "alkylering van de basen door alkyleringsmiddelen. Deze middelen kunnen monoalkyleringsmiddelen zijn en in dit geval binden ze slechts op één punt van de stikstofhoudende base, of door alkyleringsmiddelen, zoals nitrosaminen en" aflatoxine, die binden in verschillende punten van de stikstofbasen.
Ten slotte bestaat de derde manier uit de introductie van vlakke moleculen die de leesmodule bewegen, met als gevolg wijziging van het resultaat.