Введение
Мутация, приобретенная в течение жизни организма. Постзиготная мутация (или постзиготная мутация) – это изменение в геноме организма, которое возникает в течение его жизни, а не наследуется от родителей при слиянии двух гаплоидных гамет. Мутации, происходящие после формирования зиготы, могут быть вызваны различными факторами, которые делятся на два класса: спонтанные мутации и индуцированные мутации. Степень вреда, наносимого мутацией организму, зависит от характера мутации, места ее возникновения в геноме и времени, когда она произошла.
A postzygotic mutation (or post zygotic mutation) is a change in an organism's genome that is acquired during its lifespan, instead of being inherited from its parent(s) through fusion of two haploid gametes. Mutations that occur after the zygote has formed can be caused by a variety of sources that fall under two classes: spontaneous mutations and induced mutations. How detrimental a mutation is to an organism is dependent on what the mutation is, where it occurred in the genome and when it occurred.
Причины
Постзиготические изменения генома могут быть вызваны мелкими мутациями, затрагивающими одно основание, или крупными мутациями, затрагивающими целые хромосомы, которые подразделяются на два класса: спонтанные и индуцированные мутации.
Спонтанные мутации
Большинство спонтанных мутаций являются результатом естественных повреждений ДНК и ошибок, возникающих при репликации ДНК, без прямого воздействия какого-либо фактора. Дезаминирование – аминогруппа на основании заменяется на кетогруппу. Это приводит к превращению цитозина в урацил и аденина в гипоксантин, что может вызывать ошибки при репликации и восстановлении ДНК.
Вызванные мутации
Индуцированные мутации – это любые повреждения ДНК, вызванные агентом или мутагеном. Мутагены часто проявляют мутационную специфичность, то есть вызывают предсказуемые изменения в последовательности ДНК. К числу распространенных мутагенов, вызывающих мутации, относятся:
Ультрафиолетовый свет (УФ) – вызывает ковалентное соединение пиримидиновых нуклеотидных оснований (Т или С) на одной цепи, образуя пиримидиновый димер. Димеры тимина являются наиболее распространенной мутацией, вызванной ультрафиолетовым излучением. Поскольку димеры вызывают деформирующий изгиб в структуре ДНК, полимеразы часто испытывают трудности при считывании этой области, что замедляет репликацию ДНК. Алкилирующие агенты – соединения, присоединяющие алкильную группу к четырем основаниям. Присоединение алкильной группы к гуанину может привести к его неправильному спариванию с тимином и нарушить точность репликации.
Ultraviolet light (UV) – Causes pyrimidine (T or C) nucleotide bases on the same strand to covalent join forming a pyrimidine dimer. Thymine thymine dimers are the most common mutation caused by UV light. Since dimers cause a disruptive kink in DNA structure, polymerases often have trouble reading the region, slowing down DNA replication. Alkylating agents – Compounds that attach an alkyl group to the four bases. When an alkyl group is added to guanine, it can lead to the incorrect pairing with thymine and disrupt the accuracy of replication.
Мозаика
Когда у человека присутствует унаследованная аномалия, она обычно встречается во всех его клетках. Однако некоторые мутации, такие как изменения в коде ДНК, эпигенетические изменения и хромосомные аномалии, могут возникать в ходе развития. Это приводит к тому, что одна линия клеток остается нормальной, а другая (или другие) линии клеток становятся аномальными. В результате, индивидуум считается мозаичным, состоящим из нормальных и аномальных клеток. У мужчин с ЛОИ (потерей Y-хромосомы) наблюдается более высокая смертность от всех причин и смертность от рака по сравнению с мужчинами без данной патологии. Кроме того, ЛОИ связана с повышенным риском развития болезни Альцгеймера и сердечно-сосудистых заболеваний. Курение более чем в три раза увеличивает риск возникновения ЛОИ и оказывает дозозависимое влияние на статус ЛОИ.
Трисомия 21 мозаика
Трисомия 21 (синдром Дауна) – одна из наиболее распространенных хромосомных аномалий среди живорожденных. Примерно 80% беременностей с трисомией 21 заканчиваются спонтанными абортами или мертворождениями. У 1–5% людей, которым диагностирован синдром Дауна, на самом деле обнаруживается "высокостепенная" мозаицизм по трисомии 21. Остальные мозаики трисомии 21 классифицируются как мозаики "низкой степени", что означает, что хромосомная мутация встречается менее чем в 3–5% соответствующих тканей. В то время как высокостепенные мозаики трисомии 21 демонстрируют признаки, сходные с полным синдромом Дауна, низкостепенные мозаики, как правило, проявляют более легкие признаки; однако, выраженность эффектов сильно варьируется в зависимости от распределения трисомических клеток.
Соматические мутации
Соматические мутации являются результатом изменения генетической структуры после оплодотворения. Этот тип мутации затрагивает клетки, не относящиеся к половым, и поэтому не передается потомству.
Мутации в зародышевой линии
Мутации зародышевой линии являются результатом изменения генетической структуры зародышевых клеток. Эти мутации способны передаваться потомству и приводить к возникновению конституциональной мутации. Конституциональная мутация – это мутация, которая, будучи обнаруженной в одной клетке, присутствует во всех остальных клетках организма.