Tìm hiểu Đột biến gen

ĐỘT BIẾN GENKHÁI NIỆMĐột biến gen là những biến đổi trong cấu trúc gen do nhiều nguyên nhân khác nhauĐột biến gen có thể do biến đổi nhiều Nu hay chỉ ở một cặp Nu.Mỗi lần đột biến sẽ tạo ra một alen mớiĐột biến tiến: A-> aĐột biến lùi: a -> APHÂN LOẠITheo 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 LOẠIĐột 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 CHẾCó 2 kiểu: ngẫu nhiên và cảm ứngNgẫu 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.vPHIMDo sai hỏng trong sao chép ADNADN 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 raSự 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=CĐột 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) = AG,T tồn tại dạng không có ion hoá (tự nhiên) hay ion hoá (enol). Enol(T)  G, enol(G) = TDo đứt gãy ADN ngẫu nhiênGây đột biến mất Nu hoặc thêm NuThường gặp là mất PurineThường xảy ra ở các trình tự ADN lặp lại và không mã hoá proteinĐột 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 hếtAûnh hưởng của đột biến gen đến sinh tổng hợp proteinĐỘT BIẾN CHẤT LƯỢNGLà hậu quả của đột biến gen cấu trúcGen ĐB -> mARN bất thường -> P. bất thườngCó 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 khungMất 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 sauĐB mất hay thêm NuChuỗi Polypeptide có thành phần thay đổi rất nhiều từ vị trí tương ứng với mã đột biến đến cuối chuỗiDịch mã lệch khung từ điểm bị đột biến đến hếtThay đổi cấu tạo của các bộ mã từ điểm ĐB đến cuối genĐột biến lệch khung (frame shift)Ví dụ:Mạch gốc: GTA-GTA-GTA-GTAmARN BT: CAU – CAU – CAU – CAUProtein BT: His – His – His – HismARN ĐB: CAU – C UC – AUC – AUProtein 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 – CAUProtein BT: His – His – His – His mARN ĐB: CAU – AAU – CAU – CAUProtein ĐB: His – Asn – His – His 	A	Đột biến đồng nghĩa (trung tính-synonymous, im lặng-silent)	Ví dụ:mARN BT: CAU – CAU – CAU – CAUProtein BT: His – His – His – His mARN ĐB: CAU – CAC – CAU – CAUProtein 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!AAûnh hưởng của đột biến gen đến sinh tổng hợp proteinĐỘT BIẾN SỐ LƯỢNGĐột biến gen điều chỉnh R:Không sx chất kìm hãm r hoặcChất r thay đổi cấu trúcKhông liên kết gen O hoặcKhông liên kết chất đồng kìm hãm (hoặc chất cảm ứng)Aûnh hưởng đến hệ OPERONCác gen Ct hoạt động liên tục, sx quá nhiều E. (quá sản)Hoặc chất kìm hãm không tách ra khỏi được O, khiến toànbộ các gen phía sau bị tắtAûnh hưởng của đột biến gen đến sinh tổng hợp proteinĐỘT BIẾN SỐ LƯỢNGĐột biến gen vận hành O:Gen O không liên kết chất rKhông được kìm hãm nên enzyme được sx liên tục vượt mứcGen O thay đổi cấu trúc không cho phép phiên mãThiếu enzymeAûnh hưởng của đột biến gen đến sinh tổng hợp proteinĐỘT BIẾN GEN tARNThay đổi cấùu trúc bậc 1 của tARNThay đổi chức năng:Sự liên kết mã sao – đối mãSự nhận diện a.a.Có thể ảnh hưởng tới thành phần a.a của chuỗi polypeptideHồi 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)