Mutace

Mutace je změna genetické informace. Způsobují ji různé vlivy, nejčastěji se za mutageny považují fyzikální (UV a ionizující záření), chemické (např. planární aromatické sloučeniny, silná oxidans, radikálové iniciátory) a biologické faktory (virové infekce atp.).

Jedná se o náhodný proces, ale zároveň bylo prokázáno, že v některých oblastech genomu k mutacím dochází častěji a jsou označované jako hot-spots.

Mutace, pokud se projeví (viz níže), může způsobit vážné onemocnění, ať už různé vrozené vady nebo neoplasie. Je ovšem zároveň považována za jeden z mechanismů evoluce.

Vzniku mutací zabraňují reparační procesy DNA, případně tzv. zpětné mutace. Ke zvýšené incidenci mutací dochází při defektu v genech kódujících reparační enzymy (mutátorové geny), což je podkladem různých chorob (např. Fanconiho pancytopenie, xeroderma pigmentosum).

Rozdělení mutací

Podle buněčné linie, která je mutací postižena:

somatické mutace — v případě, že se projeví, jsou příčinou špatně fungující buňky, což může vést až ke spuštění procesu apoptózy, případně vzniku neoplasie
mutace zárodečných buněk — v případě, že se projeví, mohou způsobit spontánní potrat nebo vrozené vady

Podle oblasti genomu a projevu:

kódující oblasti — většinou způsobí patologii, podle toho, k jaké změně došlo (viz níže)
nekódující oblasti — většinou se neprojeví a jedná se o tzv. tiché mutace, pokud ke změně nedošlo v následující nekódujících oblastech:
promotory, enhancery a silencery — ovlivňují expresi genu; nesprávná exprese protoonkogenů a onkosupresorových genů je pak příčinou nádorového bujení
introny — může docházet k tzv. exonizaci intronu a pak se jedná o sestřihové mutace; speciálně se vyčleňují
kryptické mutace — v oblastech velmi podobných místům sestřihu

Podle změny genetické informace:

bodové mutace — změna v jednom nukleotidu: může se jednat o deleci (analogické mutacím rozsáhlejších oblastí), inzerci (taktéž) nebo substituci:
1. tranzice — změna purinu na purin nebo pyrimidinu na pyrimidin (C → T, T → C, A → G, G → A)
2. transverze — změna purinu na pyrimidin nebo naopak (A → T, T → A, C → A, A → C, G → T, T → G, G → C, C → G)

projevy se odvíjejí od toho, jestli kodon se zaměněnou bází kóduje aminokyselinu stejnou, jinou, nebo žádnou:

samesence — jedná se o tichou mutaci
missence — zařadí se jiná aminokyselina a může tak být změněna až znemožněna funkce genového produktu
nonsence — substituce zapříčiní vznik nového stop kodonu a tím kratšího genového produktu, jenž bude pravděpodobně nefunkční

mutace rozsáhlejších oblastí
- delece — způsobí, že bude ve výsledném proteinu méně aminokyselin, zároveň pokud počet deletovaných nukleotidů není násobek tří, dochází k frameshiftu, s velkou pravděpodobností se v blízkém okolí vyskytne nově vzniklý stop kodon a protein bude nejspíše nefunkční
- inzerce — do výsledného proteinu se zařadí více aminokyselin, obdobně jako u delece může docházet k frameshiftu
- jiné strukturní chromosomové aberace

Literatura

SOUKUPOVÁ, Milena a František SOUKUP. Kapitoly z lékařské biologie a genetiky II. 1. vydání. Praha : Karolinum, 1997. 86 s. s. 63 - 66. ISBN 382-228-97.

Související články