Šta su mutacije?
Mutacije su nasledne
promene u
genetičkom
materijalu.
Promene redosleda
nukleotida u DNK
koje se trajno
zadržavaju i prenose
na potomačke ćelije.
Dešavaju se u svim
ćelijama i
Model organizmi
• Kao model organizmi za proučavanje
mutacija se koriste: vinska mušica,
bakterije, biljke.
Kako mutacije nastaju?
• Svaki gen u okviru DNK sadrži informaciju o
jednom određenom proteinu.
• Proteini nastaju na osnovu gena, i geni deluju
kroz proteine napravljene na osnovu njih.
• Ako to razumemo, možemo da opišemo put od
DNK do proteina:
• Gen prvo prolazi kroz proces transkripcije.
• U ovom procesu, DNK lanac se razdvaja na
dva dela, i jedna strana biva iskopirana u kraću
sekvencu veoma slične kiseline, poznate kao
ribonukleinska kiselina (RNK).
• Ovaj novostvoreni RNK lanac, za razliku od
ogromnog lanca DNK, sadrži samo jednu
informaciju: kako napraviti jedan određeni
protein.
• Takođe, u lancu RNK, baza timin (T) biva
zamenjena jednom drugom sličnom bazom,
uracilom (U).
• Nakon što je gen iskopiran u RNK, sledi proces
translacije.
• RNK lanac odlazi do kompleksnog skupa
molekula, ribozoma.
• Ribozom “čita” RNK lanac, i na osnovu RNK koda
proizvodi novi protein.
• Genetski kod je troslovan: svake tri baze u lancu
RNK označavaju po jednu amino-kiselinu u novom
proteinu. AUG GUG CCU AAU AUU AGC UAG
Met Val Pro Asn Ile Ser Stop
Proteini
• Proteini mogu biti izgrađeni od svega nekoliko
AK, ili iz ogromnog broja AK.
• Na primer, keratini, proteini od kojih su najvećim
delom sačinjene naše dlake i nokti, su preko 300
amino-kiselina dugački, što znači da su geni na
osnovu kojih su sačinjeni dugački više od 1200
baza. Najveći poznati protein, titin, se sastoji od
neverovatnih 28000 amino-kiselina!
Podela mutacija
• Mutacije se dele na različite načine. Prema prirodi
njihovog postanka mogu biti spontane i
indukovane.
• Spontane mutacije su vrlo retke, i one rezultuju
samo zbog nesavršenosti kopiranja genetičkog koda.
• Genetički kod se kopira na gotovo savršen nacin.
• Uzima se da je kod viših organizama stopa mutacije
10-6, a kod bakterija 10-9.
• Znači, kod bakterija na milijardu gena dođe jedna
greška. To su spontane mutacije.
• Ceo proces umnožavanja genetičkog koda i
celokupna mašinerija koja je zadužena za
• Indukovane mutacije su mutacije koje su izazvane
razlicitim agensima.
• Ti agensi mogu biti: UV zracenje, gama zracenje,
hemijski agensi, bioloski agensi, i dr.
• Mutacije mogu da budu genske, hromozomske (zavisi
gde se desavaju i u kom obimu).
Point-mutacije
• U njima dolazi do
promene jedne baze
u genetskom kodu.
• Ova vrsta mutacija
ponekad ne izaziva
nikakvu promenu u
organizmu uopšte,
ali ponekad može da
bude veoma
značajna.
• Primer pozitivne point mutacije je nedavno
otkrivena point mutacija na jednom
regulatornom genu, koja postoji u severnoj
Italiji, među naslednicima čoveka kod koga se
ona originalno dogodila.
• Ljudi koji nose ovu mutaciju imaju značajno
manje šanse da dožive infarkt ili srčani udar,
pošto se njihove arterije automatski čiste
mnogo bolje nego kod ostalih ljudi.
• Primer negativne point mutacije su relativno
česti problemi sa mutacijama na proteinu
Frameshift mutacije
• U njima baza biva ubačena ili izbrisana.
• Ove mutacije su obično mnogo radikalnije od
point-mutacija, pošto potpuno menjaju
strukturu proteina.
Gen: AUG GUG CCU AAU AUU AGC UAG
Protein: Met Val Pro Asn Ile Ser Stop
Gen: AUG GUG ACU AAU AUU AGC UAG
Protein: Met Val Thr Asn Ile Ser Stop
Gen pre mutacije: AUG GUG CCU AAU AUU AGC UAG
Gen nakon mutacije: AUG GUG CU AAU AUU AGC UAG
Citanje gena: AUG GUG CUA AUA UUA GCU AG?
Protein: Met Val Leu Ile Leu Ala ...
Mutacije u telesnim i polnim
ćelijama
• Mutacije u gametima prenose se na sledeću
generaciju.
• Mutacije u somatskim celijama imaju uticaja na
nosioca mutacije, ali se ne prenose na sledecu
generaciju.
Letalne mutacije
• Mutacije se klasifikuju i na osnovu fenotipskih
efekata-mogu da budu manje ili više uočljive i
da imaju različite posledice po svoje nosioce.
• Albinizam kod sisara.
• Mutacije mogu biti štetne, korisne i neutralne.
• One koje kao posledicu imaju smrt nazivaju se
letalne mutacije.
Hromozomske mutacijeHromozomske mutacije
• Inverzije-promene redosleda gena na hromozomu
• Delecije-kada deo hromozoma nedostaje
• Duplikacije-pojava dekova hromozoma u više
kopija,
• Translokacije-prebacivanje dela hromozoma na
nehomologi hromozom
Poliploidija
Poliploidija je prisustvo visše od dva
kompletna seta hromozoma.
Poznao je da je haploidan broj hromozoma
osnacava sa n, a diploidan sa 2n. Oganizmi sa
tri seta hromozoma st triploidi 3n, sa četiri
tetraploidi 4n itd.
Poliploidija je retka kod životinja.
Mnoge biljke koje se gaje da bi se koristile
kao hrana su poliploidi, recimo krompir
(4n=48), jagode (8n=56) itd.
Aneuploidija
Promena broja pojedinacčnih hromozoma
naziva se aneuploidija.
Do pojave viška ili manjka hromozoma dolazi
kada se dva homologa hromozoma ne razdvoje
pravilno tokom deobe i formiranja gameta, pa
neki gameti nose dva, a neki nijedan primerak
tog hromozoma.
Kada se takvi gamete spoje s normalnim,
hromozom će se pojaviti u čak tri primerka. To
se naziva trizomija i ta pojava utvrđena je kod
velikog broja vrsta.