Xenobiotiká a ďalšie môžu spôsobiť vážne poškodenie genómu vo vnútri nášho tela. Termín, ktorý odborníci používajú na opis tohto procesu, je MUTAGENÉZA.
Mutagenéza je modifikácia genetického kódu, ktorá vedie k modifikácii tripletov a génového produktu (proteínu). Zmena vyvolaná génovou mutáciou môže mať 3 hlavné osudy:
- suspenzia génového produktu indukovaná zavedením STOP kodónu;
- strata funkčnosti génového produktu;
- zníženie alebo zvýšenie aktivity génového produktu.
Tieto zmeny v genetickom kóde môžu postihnúť zárodočné bunky aj somatické bunky. Ak mutácie postihnú zárodočné bunky (mužské a ženské gaméty), spôsobia genetické choroby. Napríklad počas meiózy môže dôjsť k nesprávnej distribúcii chromozómov s následkami, ktoré postihnú nenarodené dieťa, ako je Downov syndróm, známy ako trizómia 21. chromozómu.
Ak mutácie postihnú somatické bunky, tieto môžu, ale nemusia prejsť tvorbou novotvarov.
Rozsah mutagénneho poškodenia závisí od niekoľkých faktorov:
- koncentrácia mutagénu v životnom prostredí;
- distribúcia mutagénu v ľudskom organizme;
- metabolizácia mutagénu;
- chemická reaktivita mutagénu;
- kapacita opravy poškodenia bunkami;
- schopnosť cieľového tkaniva rozpoznať a potlačiť násobenie buniek s aberantnými vlastnosťami.
Bodová mutácia
Bodová mutácia predpovedá zmenu dusíkatej bázy. Táto substitúcia môže byť prechodom alebo transverziou.
Transverzia spočíva vo výmene medzi rôznymi dusíkatými zásadami, teda purínom s pyrimidínom.
Výsledkom génu bude nesprávna aminokyselina namiesto správnej, s veľmi odlišnými potenciálnymi následkami.
PRÍKLAD PUNCTIFORMOVEJ MUTÁCIE
CTC = leucín, ak bol tymín nahradený cytozínom CCC = prolín
Ako vidíte, so substitúciou jednej bázy máme odlišné kódovanie aminokyselín, teda rôzne správy.
Mutácia posunutím čítacieho modulu
Tento typ mutácie pozostáva z delécie alebo pridania párov nukleotidov. Má dve triplety, GCC a CGG, ktoré kódujú dve aminokyseliny, prvé pre alanín a druhé pre aminokyselinu arginín, ak ide o mutáciu vytesnením z čítacieho modulu vznikajú rôzne sekvencie aminokyselín.
Tichá mutácia
Tichá mutácia je „zmena tripletu kódujúceho aminokyselinu, ktorá po tejto mutácii vždy kóduje rovnakú aminokyselinu pri zmene génovej sekvencie.
Disentná mutácia
Triplet prechádza mutáciou kódujúcou inú aminokyselinu, potom sa génová sekvencia zmení s modifikáciou konečného proteínového produktu. V tomto prípade môže byť proteín stále funkčný, ak k mutácii došlo v bode polypeptidového reťazca, ktorý má malý vplyv na aktivitu proteínu, ale ak sa namiesto toho mutácia vyskytla v dôležitom bode polypeptidového reťazca, aktivita proteín môže byť silne alebo modifikovaný.
Nesmyselná mutácia
Nezmyselná mutácia vedie k vytvoreniu stop kodónu, takže proteín je výrazne kratší.
Ako tieto mutácie spôsobuje mutagénna látka? Existujú tri hlavné spôsoby, ktorými môžu mutagénne látky spôsobiť vážne poškodenie DNA.
Prvým spôsobom je nahradenie dusíkatých báz. Niektoré látky, ktoré indukujú mutácie, majú chemickú štruktúru veľmi podobnú purínovým a pyrimidínovým zásadám, takže sú klasifikované ako analógy báz. Tieto analógy preto nahrádzajú pôvodné základne. Problém nastáva, keď sa DNA polymeráza ocitne v replikácii DNA stretnutím s rôznymi bázami; následne dôjde k chybám na úrovni replikácie nukleovej kyseliny.
Druhý spôsob spočíva v "alkylácii báz alkylačnými činidlami. Tieto činidlá môžu byť monoalkylačné činidlá a v tomto prípade sa viažu iba v jednom bode dusíkatej bázy alebo alkylačnými činidlami, ako sú nitrozamíny a" aflatoxín, ktoré sa viažu vo viacerých bodoch dusíkatých báz.
Nakoniec tretí spôsob spočíva v zavedení rovinných molekúl, ktoré pohybujú čítacím modulom, s následnou úpravou výsledku.
Ďalšie články o „Mutagenéze a mutáciách“
- Identifikácia toxikologického nebezpečenstva
- Toxicita a toxikológia
- Chromozómy a chromozomálne mutácie
