Dot bien Gen

ĐỘT BIẾN GEN
KHÁI NIỆM
Đột biến gen là những biến đổi trong cấu trúc gen do nhiều nguyên nhân khác nhau
Đột biến gen có thể do biến đổi nhiều Nu hay chỉ ở một cặp Nu.
Mỗi lần đột biến sẽ tạo ra một alen mới
Đột biến tiến: A-> a
Đột biến lùi: a -> A
PHÂN LOẠI
Theo tính chất, có 2 loại:
Đột biến ngẫu nhiên (spontaneous mutation)
Đột biến cảm ứng (induced mutation)

=> có 3 dạng:
Đột biến mất Nu (deletious mutation)
Đột biến thêm Nu (additional mutation)
Đột biến thay thế Nu (replacing mutation)
PHÂN LOẠI
Đột thay thế Nu:
Đảo chuyển (transversion)
Purine (A,G) <-> Pyrimidine (T,C)
Đồng chuyển (transition)
Purine (A,G) <-> Purine (G,A)
Pyrimidine (T,C) <-> Pyrimidine (C,T)
CƠ CHẾ
Có 2 kiểu: ngẫu nhiên và cảm ứng

Ngẫu nhiên: xảy ra 1 cách tự nhiên- sai lệch khi tự nhân đôi ADN, mất điểm ngẫu nhiên, thêm điểm ngẫu nhiên, sai lệch khi sửa lỗi.

Cảm ứng: do các chất gây đột biến (mutagen), như các chất hoá học, tác động lý hoá,v.v.
PHIM
Do sai hỏng trong sao chép ADN
ADN polymerase III và I đều có khả năng sửa sai nhờ hoạt tính exonuclease 3`-5` nhưng vẫn còn 10-9 đến10-8 cơ hội cho đột biến xảy ra
Sự sai lầm trong sao chép này biểu hiện bằng sự bắt cặp sai giữa các base nitric. Có 2 loại:
Đột biến đảo chuyển gây ra bởi sự bắt cặp sai ngẫu nhiên khiến A?G,T=C
Đột biến đồng chuyển gây ra bởi sự ion hoá các base nitric. Mỗi base nitric có 2 đồng phân tồn tại song song và ngẫu nhiên:
A,C tồn tại dạng không có ion hoá (tự nhiên) hay ion hoá (imino). Imino(A) ? C, imino(C) = A
G,T tồn tại dạng không có ion hoá (tự nhiên) hay ion hoá (enol). Enol(T) ? G, enol(G) = T
Do đứt gãy ADN ngẫu nhiên
Gây đột biến mất Nu hoặc thêm Nu
Thường gặp là mất Purine
Thường xảy ra ở các trình tự ADN lặp lại và không mã hoá protein
Đột biến này gây hiệu ứng lệch khung (frameship mutation) khiến trình tự acid amin bị thay đổi hàng loạt từ vị trí đột biến đến hết
A�nh hưởng của đột biến gen đến sinh tổng hợp protein
ĐỘT BIẾN CHẤT LƯỢNG
Là hậu quả của đột biến gen cấu trúc
Gen ĐB -> mARN bất thường -> P. bất thường
Có 4 mức độ biến đổi của gen:
Đột biến lệch khung (frameshift mutation)
Đột biến sai nghĩa (missense mutation)
Đột biến đồng nghĩa (silent mutation,synonymous)
Đột biến vô nghĩa (non-sense mutation)
Đột biến lệch khung
Mất hay thêm Nu -> thay đổi cấu tạo của các bộ mã từ điểm ĐB -> cuối gen => dịch mã lệch khung từ điểm bị đột biến -> tất cả Nu phía sau
ĐB mất hay thêm Nu
Chuỗi Polypeptide có thành phần thay đổi rất nhiều từ vị trí tương ứng với mã đột biến đến cuối chuỗi
Dịch mã lệch khung từ điểm bị đột biến đến hết
Thay đổi cấu tạo của các bộ mã từ điểm ĐB đến cuối gen
Đột biến lệch khung (frame shift)
Ví dụ:
Mạch gốc: GTA-GTA-GTA-GTA
mARN BT: CAU - CAU - CAU - CAU
Protein BT: His - His - His - His
mARN ĐB: CAU - C UC - AUC - AU
Protein ĐB: His - Leu - Ile - Ile..

Nếu sự lệch khung tạo ra 1 mã kết thúc-> sự giải mã kết thúc sớm.
Đột biến sai nghĩa (mis-sense)
Khi codon tương ứng với amino acid này bị thay thế bằng codon tương ứng với amino acid khác.
Dẫn đến thay đổi 1 a.a tương ứng / protein

Đột biến đồng nghĩa(trung tính-synonymous, im lặng-silent)
Codon đột biến rơi vào hiện tượng thoái biến của mã (AGG -> CGG, đều mã hoá Arginine).Protein không thay đổi cấu tạo (im lặng)
Codon đột biến-> thay thế a.a bằng 1 a.a khác có tính chất tương tự ->protein đột biến có tính chất không đổi. VD: AAA -> AGA (đều mã hoá a.a có tính kiềm Lys và Arg) (trung tính)
Đột biến sai nghĩa (mis-sense)

Ví dụ:

mARN BT: CAU - CAU - CAU - CAU.
Protein BT: His - His - His - His .
mARN ĐB: CAU - AAU - CAU - CAU.
Protein ĐB: His - Asn - His - His .



A
Đột biến đồng nghĩa (trung tính-synonymous, im lặng-silent)

Ví dụ:

mARN BT: CAU - CAU - CAU - CAU.
Protein BT: His - His - His - His .
mARN ĐB: CAU - CAC - CAU - CAU.
Protein ĐB: His - His - His - His .

C
Đột biến vô nghĩa (non-sense)
Khi ĐB tạo ra 1 trong 3 codon kết thúc: UAA, UAG, UGA

Ví dụ:
mARN BT: UAC - UAC - UAC - UAC .
Protein BT: Tyr - Tyr - Tyr - Tyr .
mARN ĐB: UAC - UAC - UAA - UAC .
Protein ĐB: Tyr - Tyr - Kết thúc!
A
A�nh hưởng của đột biến gen đến sinh tổng hợp protein
ĐỘT BIẾN SỐ LƯỢNG
Đột biến gen điều chỉnh R:
Không sx chất kìm hãm r hoặc
Chất r thay đổi cấu trúc
Không liên kết gen O hoặc
Không liên kết chất đồng kìm hãm (hoặc chất cảm ứng)
A�nh hưởng đến hệ OPERON
Các gen Ct hoạt động liên tục, sx quá nhiều E. (quá sản)
Hoặc chất kìm hãm không tách ra khỏi được O, khiến toàn
bộ các gen phía sau bị tắt
A�nh hưởng của đột biến gen đến sinh tổng hợp protein
ĐỘT BIẾN SỐ LƯỢNG
Đột biến gen vận hành O:
Gen O không liên kết chất r
Không được kìm hãm nên enzyme được sx liên tục vượt mức
Gen O thay đổi cấu trúc không cho phép phiên mã
Thiếu enzyme
A�nh hưởng của đột biến gen đến sinh tổng hợp protein
ĐỘT BIẾN GEN tARN
Thay đổi cấ�u trúc bậc 1 c?a tARN
Thay đổi chức năng:
Sự liên kết mã sao - đối mã
Sự nhận diện a.a.
Có thể ảnh hưởng tới thành phần a.a của chuỗi polypeptide
Hồi biến
Là hiện tượng từ trạng thái đột biến quay trở về dạng hoang dại (wild-type)
VD:
Ruồi mắt đỏ -> mắt trắng (đột biến)
Ruồi mắt trắng -> mắt đỏ (hồi biến)