Основные типы мутаций и их классификаций
В результате генных мутаций происходят замены, делеции и вставки одного или нескольких нуклеотидов, транслокации, дупликации и инверсии различных частей гена. Если под действием мутации изменяется один нуклеотид, говорят о точковых мутациях <http://medbiol.ru/medbiol/har/003affa7.htm>. Точковые мутации с заменой оснований разделяют на два класса: транзиции <http://medbiol.ru/medbiol/genexp/x00a9350.htm> (замена пурина на пурин или пиримидина на пиримидин) и трансверсии <http://medbiol.ru/medbiol/genexp/x00a9377.htm> (замена пурина на пиримидин или наоборот). Из-за вырожденности генетического кода могут быть три генетических последствия точковых мутаций: сохранение смысла кодона (синонимическая замена нуклеотида <http://medbiol.ru/medbiol/mutation/0000115a.htm>), изменение смысла кодона, приводящее к замене аминокислоты в соответствующем месте полипептидной цепи (миссенс-мутация <http://medbiol.ru/medbiol/oncogenetics/x00aaa8d.htm>) или образование бессмысленного кодона с преждевременной терминацией (нонсенс-мутация <http://medbiol.ru/medbiol/rett/00015c6f.htm>). В генетическом коде имеются три бессмысленных кодона: амбер - UAG <http://medbiol.ru/medbiol/genexp/x0081552.htm>, охр - UAA <http://medbiol.ru/medbiol/genexp/x006f179.htm> и опал - UGA <http://medbiol.ru/medbiol/genexp/x00859bb.htm>. В соответствии с этим получают название и мутации, приводящие к образованию бессмысленных триплетов.
Б.
По проявлению в гетерозиготе:
1. Доминантные мутации.
Доминантные мутации - мутации, проявляющиеся в гетерозиготном состоянии в поколении их возникновения и расщепляющиеся в следующих поколениях.
2. Рецессивные мутации.
Рецессивные мутации - мутации, проявляющиеся, если мутантный ген окажется в гомозиготном состоянии.
B. По уклонению от нормы
или так называемого дикого типа:
1. Прямые мутации.
Прямые (первичные) мутации - это мутации, вызывающие отклонение от дикого типа. Обратные мутации - это возвращение к дикому типу.
2. Реверсии. Иногда говорят об обратных мутациях, однако очевидно, что они представляют собой только часть реверсий, поскольку в действительности Г.
В зависимости от причин,
вызывающих мутации:
1. Спонтанные, возникающие без видимой причины, т.е. без каких-либо индуцирующих воздействий со стороны экспериментатора.
2. Индуцированные мутации.
Современная точка зрения на причины спонтанных мутаций сформировалась в 60-х годах благодаря выяснению механизмов воспроизведения, репарации и рекомбинации генов и открытию ферментных систем, ответственных за эти процессы. Возникла тенденция объяснять генные мутации как ошибки в работе ферментов матричного синтеза ДНК. Сейчас эта гипотеза общеприз-нана. Притягательность гипотезы заключается также в том, что она позволяет рассматривать и индуцированный мутационный процесс как результат вмешательства внешних факторов в нормальное воспроизведение носителей генетической информации, т. е. дает единое объяснение причин спонтанных и индуцированных мутаций. Большое влияние на развитие теории мутационного процесса оказало изучение его генетического контроля. Были открыты гены, мутации которых могут повышать или понижать частоту как спонтанных, так и индуцированных мутаций. Эти и другие факты, которые будут рассмотрены далее, - убедительные аргументы в пользу существования общих причин индуцированного и спонтанного мутационного процесса.
Первое объяснение механизма мутационных изменений (генных мутаций и хромосомных аберраций) было предложено в 1935 г. Н. В. Тимофеевым-Ресовским, К. Циммером и М. Дельбрюком на основании анализа радиационного мутагенеза у высших организмов и прежде всего у дрозофилы. Мутация рассматривалась как результат мгновенной перестройки атомов в сложной молекуле гена. Причиной такой перестройки считалось непосредственное попадание в ген кванта или ионизирующей частицы (принцип попадания) или же случайные колебания атомов. Открытие в дальнейшем эффекта последействия ионизирующих излучений показало, что мутации возникают в результате процесса, длящегося во времени, а не непосредственно в момент прохождения кванта энергии или ионизирующей частицы через ген.