Xenobiotika a další mohou způsobit vážné poškození genomu v našem těle. Termín, který odborníci používají k popisu tohoto procesu, je MUTAGENÉZA.
Mutageneze je modifikace genetického kódu, jejímž výsledkem je modifikace tripletů a genového produktu (proteinu). Změna vyvolaná genovou mutací může mít 3 hlavní osudy:
- suspenze genového produktu indukovaná zavedením kodonu STOP;
- ztráta funkčnosti genového produktu;
- snížení nebo zvýšení aktivity genového produktu.
Tyto změny v genetickém kódu mohou ovlivnit jak zárodečné buňky, tak somatické buňky. Pokud mutace ovlivňují zárodečné buňky (mužské a ženské gamety), způsobují genetická onemocnění. Například během meiózy může dojít k nesprávné distribuci chromozomů s důsledky, které postihují nenarozené dítě, jako je Downův syndrom, známý jako trizomie chromozomu 21.
Pokud mutace postihnou somatické buňky, tyto mohou nebo nemusí projít tvorbou novotvarů.
Rozsah mutagenního poškození závisí na několika faktorech:
- koncentrace mutagenu v životním prostředí;
- distribuce mutagenu v lidském organismu;
- metabolizace mutagenu;
- chemická reaktivita mutagenu;
- kapacita opravy poškození buňkami;
- schopnost cílové tkáně rozpoznat a potlačit množení buněk s aberantními vlastnostmi.
Bodová mutace
Bodová mutace předpovídá změnu v dusíkaté bázi. Tato substituce může být přechodem nebo transverzí.
Transverze spočívá ve výměně mezi různými dusíkatými bázemi, tedy purinem s pyrimidinem.
Výsledkem genu bude nesprávná aminokyselina místo správné, s velmi odlišnými potenciálními důsledky.
PŘÍKLAD PUNCTIFORMOVÉ MUTACE
CTC = leucin, pokud byl thymin nahrazen cytosinem CCC = prolin
Jak vidíte, se substitucí jedné báze máme odlišné kódování aminokyselin, tedy různé zprávy.
Mutace posunutím čtecího modulu
Tento typ mutace se skládá z delece nebo přidání párů nukleotidů. Má dvě triplety, GCC a CGG, které kódují dvě aminokyseliny, první pro alanin a druhou pro aminokyselinu arginin, pokud jde o mutaci vytěsněním čtecí modul dává vzniknout různým sekvencím aminokyselin.
Tichá mutace
Tichá mutace je „alterací tripletu kódujícího aminokyselinu, která po této mutaci vždy kóduje stejnou aminokyselinu při změně genové sekvence.
Nesouhlasná mutace
Triplet prochází mutací kódující jinou aminokyselinu, poté se sekvence genu změní s modifikací konečného proteinového produktu. V tomto případě může být protein stále funkční, pokud k mutaci došlo v bodě polypeptidového řetězce, který má malý vliv na aktivitu proteinu, ale pokud místo toho k mutaci došlo v důležitém bodě polypeptidového řetězce, aktivita protein může být silně nebo modifikován.
Nesmyslná mutace
Nesmyslná mutace vede k vytvoření stop kodonu, takže protein je výrazně kratší.
Jak tyto mutace způsobuje mutagenní látka? Existují tři hlavní způsoby, kterými mohou mutagenní látky způsobit vážné poškození DNA.
První způsob je nahradit dusíkaté báze. Některé látky, které indukují mutace, mají chemickou strukturu velmi podobnou purinovým a pyrimidinovým bázím, proto jsou klasifikovány jako analogy bází. Tyto analogy tedy nahrazují původní základny. Problém nastává, když se DNA polymeráza ocitne v replikaci DNA setkáním s různými bázemi; v důsledku toho dojde k chybám na úrovni replikace nukleových kyselin.
Druhý způsob spočívá v "alkylaci bází alkylačními činidly. Těmito činidly mohou být monoalkylační činidla, a v tomto případě se vážou pouze v jednom bodě dusíkaté báze, nebo alkylačními činidly, jako jsou nitrosaminy a" aflatoxiny, které se váží v několika bodech dusíkatých bází.
Konečně třetí způsob spočívá v zavedení rovinných molekul, které pohybují čtecím modulem, s následnou změnou výsledku.
Další články na téma „Mutageneze a mutace“
- Identifikace toxikologického nebezpečí
- Toxicita a toxikologie
- Chromozomy a chromozomální mutace
