Тақырыбы: Тұқымқуалайтын өзгергіштік және репарация

Тұқымқуалайтын өзгергіштіктің түрлерін,панда болуын, олардың қалпына колу механизмдерін және биологиялық маңыздарын зерттеу және репарация.

Генотиптік өзгергіштік, жіктелуі. Комбинативтік өзгергіштік, цитогенетикалық механизмдері. Мутациялық өзгергіштік, жіктелуі. Генетикалық материалдың репарациясы. Мутагендік факторлар. Мутагенез. Канцерогенез. Қоршаған ортаны мутагендермен ластанудан сақтау.

Әдебиеттер: Иванов В.И. « Генетика », М., Иванов В.И. « Геномика медицине », М., Жимулев И.Ф. « Общая и молекулярная генетика » Новосибирск,2006. Бочков И.П. Клиническая генетика. М.,2004. Фогель Ф.,Мотульски А. Генетика человека. М.,1990. Льюин Б. « Гены », htm html html o.rsl.ru/VV/JOURNAL/VRAN/DNA/DNA.HTMhttp://vivovoco.rsl.ru/VV/JOURNAL/VRAN/DNA/DNA.HTMhttp://vivovoc o.rsl.ru/VV/JOURNAL/VRAN/DNA/DNA.HTM

Өзгергіштік тірі ағзалардың орта факторлары әсерінен жаңа белгілерге ие болу қасиеті.

ӨЗГЕРГІШТІКТІҢ ЖІКТЕЛУІ: ӨЗГЕРГІШТІК ФЕНОТИПТІК модификациялық тұқым қуаламайтын ГЕНОТИПТІК (тұқым қуалайтын) Комбинативтік Мутациялық

Генотиптік өзгергіштікке тән: Тұқым қуалайтын материал өзгереді; Ұрпақтан-ұрпаққа беріледі, тұқым қуалайды; Комбинативтік және мутациялық деп жіктеледі.

Комбинативтік өзгергіштіктің панда болу механизмдері: Мейоздың профаза-1-інде жүретін кроссинговер; Мейоздың анафаза-I және анафаза-II кезінде гомолог хромосомалар мен хромотидтердің гаметаларға тәуелсіз ажырауы; Ұрықтану кезінде гаметалардың кездейсоқ қосылуы. Генетикалық материал өзгермейді, тек басқаша топталлоды.

Комбинативтік өзгергіштіктің маңызы: Бір ата-анадан тараған туры стар арасындағы әртүрлілік,индивидуалдылықты сақтайды; Мысалы: Р I O I A x I O I B II топ III топ Г. I O I A I O I В F 1 I O I О, I O I A, I O I В, I А I В I топ II топ III топ IV топ Табиғи сұрыптауға қажет түр ішіндегі көптүрлілікті сақтайды.

Мутациялық өзгергіштікке тән: Генетикалық материалдағы өзгеріс орта фактерлерінің әсерінен панда болады; Тұқым қуалайды, ұрпақтан-ұрпаққа беріледі; Өзгерістер геном, хромосома және гендер деңгейінде жүреді.

Мутациялық өзгергіштіктің жіктелуі: Генетикалық материалдың деңгейіне байланысты: 1.геномдық; 2.хромосомдық; 3.гендік.

Геномдық мутация да хромосомалардың саны өзгереді.Геномдықмутациялар Полиплоидия (2 n +n), 3n, 4n... 3n, 4n...Гаплоидия 2n - n Анеуплоидия 2n – 1;2n - 2, 2n + 1;2n+2 2n + 1;2n+2

Медицинада маңызы бар геномдық мутацияларға анеуплоидия жатады. Анеуплоидия (гетероплоидия) - диплоидты жиынтықтағы жеке хромосомлар санының өзгеруі: 1. нуллисомия 2n – 2 2. моносомия 2n – 1 3. трисомия 2n тетрасомия 2n пентасомия 2n + 3

АНЕУПЛОИДИЯ адамның тіршілікке бейімділігін төмендетеді, ауруларға әкеледі, көбінде жатыр ішіндегі немсе тууғаннан кейінгі өлімге себеп болады. АНЕУПЛОИДИЯ: Моносомия;Трисомия; Полисомия. АУТОСОМДЫҚ: ПАТАУ, ЭДВАРДС және ДАУН синдром дары ГОНОСОМДЫҚ (жыныс хромосома лары): Шерешевский, Х-трисомия, Клайнфельтер және т.б.

АНЕУПЛОИДИЯНЫҢ цитогенетикалық механизмдері: I қалыпты жағдай Р 44 х X 44xy G 22 х 22 х 22 х 22 у F 44 х, 44 х, 44 ху, 44 ху сау балалар

Аутосомалар бойынша анеуплоидиялар P 44 х X 44xy G 21 х 23 х 22 х 22 у F 43 х, 43 ху, 45 х, 45 ху жатыр ішінде өлім Хромоссомалық аурулар

ПАТАУ СИНДРОМЫ

ЭДВАРС СИНДРОМЫ

ДАУН СИНДРОМы

Хромосомдық аберрациялар хромосомалар құрылымының өзгеруінен болады Хромосомдық Хромосомдықаберрациялартурлері ДЕЛЕЦИЯ- жетіспеушілік ДУПЛИКАЦИЯ- селену ИНВЕРСИЯ- б ө лікті ң ү зіліп, 180º б ұ рылып, ө з орнына т ұ руы ТРАНСЛОКАЦИЯ- бөліктің үзіліп, гомолог емс хромосомаға жалғасуы

Хромосома аралық аберрациялар: а) Реципрокты транслокация A B C D E F A B C D S K R T N H S K R T N H E F б)Реципрокты емс транслокация A B C D E F A B C D W L M H S K W L M H S K E F в) центромералық қосылу тип транслокация (робертсондық транслокация),

Хромосомдық аберрациялардың маңызы Хромосомдық ауруларға әкеледі: транслокациялық ДАУН синдромы; мысық айқайы синдромы және т.б.

Гендік мутациялар панда болу механизміне және әсер ету ерекшеліктеріне байланысты жіктеледі: 1. Оқылу ретін өзгерпейтін мутациялар; 2. Оқылу ретін өзгертетін мутациялар: нонсенс, миссенс.

Гендік мутациялар ДНҚ молекуласы құрылымының өзгеруінен болады. Гендік мутациялар ДНҚ молекуласындағы нуклеотидтердің орналасу ретінің және комплементарлық принциптің бұзылуына байланысты; Гендік мутациялар ДНҚ молекуласындағы кейбір бөліктерінің, кейде гендердің өзгеруінен болады; Гендік мутациялар электрондық микроскоппен де көрінбейді, сондықтан оларды нүктелік мутациялар деп атайды.

Бұл мутациялар барлық гендік мутациялардың 80 -ға жуығын құрайды: нонсенс, миссенс. Оқылу ретін өзгертетін мутациялар - фреймшифттер

Генотиптік мутациялардың маңызы: Жеке даму процессінде тұқым қуалайтын ақпараттың іске асырылуы бұзылады; Хромосомдық және гендік ауруларға әкеледі; Тірі ағзалардың тіршілікке бейімділігін төмендетеді, кейде жатыр ішіндегі өлімге әкеледі.

Репарация- өзгерген (мутацияға ұшыраған) ДНҚ молекуласы құрылымының қалпына колуі

Репарацияның типтері: Жарықтық репарация немсе фотореактивация; Қараңғылық репарация немсе эксцизиялық Репарация; МИСМЭТЧ-РЕПАРАЦИЯ; Рекомбинационная репарация; SOS-РЕПАРАЦИЯ.

Жарықтық РЕПАРАЦИЯ Бұл репарации кезінде бастапқы ДНҚ құрылымы тікелей қалпына келеді, өзгерген учаскелері түзеледі. Мысалы, пиримидиндік димерлердің фотореактивация. Фотолиаза ферментінің қатысуымен жүреді, көзге көрінетін күн сәулелернің әсерінен фото лиаза ферменті активтелінеді. Димерлерді тамады, олармен байланысып, қалпына келтіреді.

Эксцизиалық репарацияның этаптары: ДНҚ зақымданған жерін эндонуклеаза тамады; Бұл бөлік экзонуклеазаның көмегімен кесіліп алынады; Полимеразалардың көмегімен жаңа тізбектің матрицалық синтезі жүреді; Полинуклеотид - лигаза ферментінің әсерінен түзілген тізбек байланысады.

МИСМЭТЧ-РЕПАРАЦИЯ Мисмэтч- репарация жаңа тізбектерде AT немсе ГЦ комплементарлығы бұзылуынан болатын қателерді түзейді. Бұл репарация кезінде ферментер ДНҚ – ның «ескі» тізбегін «жаңа» тізбектен оңай ажырата аллоды және жаңа түзілген тізбектегі қателерді қалпына келтіреді. Бұл феноменнің негізінде аналық тізбектегі ГАТЦ қатарларындағы адениндер репликация аяқталысымен метилденеді.Сондықтан, келесі репликация лану циклінде аналық және жаңа түзілген тізбектер ажыратылады, себебі жаңа тізбектегі адениндер репликация аяқталғанға дейін метилденбеген күйінде болады. Нақ осы кезде ферментер қателерді түзетеді.

Мисмэтч репарация

ДНҚ-ның ПОСТРЕПЛИКАТИВТІК РЕПАРАЦИЯСЫ Пострепликативтік репарация Зақымдалу өте көп бокса немсе репликацияның алдында ғана панда бокса, немсе эксцизиялық репарациямен түзелмеген бокса(мысалы, ДНҚ тізбектерінің бірі-бірімен тігісіп қалуы) пострепликативтік репарация жүреді. Репарацияның бұл типі эукариоттарда маңызды рөл атқарады, репликацияның қатемен бокса да жүруіне мүмкіндік береді. Мысалы, ДНҚ- рекомбинациалық репарациясы.

Рекомбинациалық репарация

SOS-РЕПАРАЦИЯ Бұл репарация зақымданған жасушаны жойылудан сақтайды, сондықтан SOS- репарация деп аталған. Бірақ SOS-репарацияның дәлдігі төмен.Ол индуцебельдік процесс, ДНҚ молекуласының өзгерген матрицада бокса да репликация лану қажеттігінен жүреді. ДНҚ синтезі көптеген қателері бар матрицада жүреді. Мұндай қателері болғанымен репликацияның жүруі, жасушаның тіршілігіне аса қажетті қызметі бұзылмаса, оның өмірі жалңасады.

SOS - репарация

Мутацияның панда болу себептері және жіктелуі.Мутагенез Пайда болу себептеріне байланысты:спонтанық және индуциялық мутациялар. Спонтандық (өздігінен панда болатын) мутациялар кездейсоқ, белгісіз себептерден панда болады. Индуцияланған мутациялар немсе жасанды мутациялар мутагендердің әсерінен панда болады. Мутагендер деп мутацияны жиілететін кезкелген факторларды атайды. Мутагенез мутацияның панда болуы. Канцерогенез ісіктің панда болуы.

ДНҚ РЕПАРАЦИЯСЫНЫҢ БҰЗЫЛУЫНАН ПАЙДА БОЛАТЫН АУРУЛАР:

Пигменттік ксеродерма 1 а – Бұл қыздар эксцизиялық репарацияға жауап беретін гендердің ауытқу салдарынан пигменттік ксеродерма мен ауырады. Сондықтан өмір бойы терілеріне ультракүлгін сәулерінің түсуін болдырмау үшін жасанды жарықта тіршілік етуге мәжбүр.

Пигменттік ксеродерма мен ауыратындардың жарыққа шығудан панда болатын терідегі өзгерістер 1 б – баллада 1 в – пересек адама

Атаксия-телеангиэктазия (Луи-Бар синдромы). 2 а – бұл 22 жастағы науқас атаксия әсерінен өз бетімен жүре алмайды және өмірінің соңына дейін мүгедек арбасына байланған.

Атаксия-телеангиэктазия (Луи-Бар синдромы). 2 б – науқастың көзіндегі қылтамырлар- дың кеңеюі

Блум синдромы 3- Аурудың бет терісінде қылтамырлардың зақымдалу нәтижесінде күн сәулесінің әсерінен көбелек тәрізді қызыл дақ панда болған