5.Mutasyon ve DNA Onarımı





Oluşumuna göre
Mutasyonun yerine göre
Moleküler değişiklik tipine göre
Fenotipik etkilerine göre


Spontan mutasyonlar: Doğal olarak oluşurlar,
oluşumlarıyla ilişkilendirilmiş bir ajan yoktur
(Replikasyon hataları).
Uyarılmış mutasyonlar: Bir etmenin etkisiyle
oluşan mutasyonlardır (UV, iyonize
radyasyon, çeşitli kimyasallar)

Mutasyonlar oluştukları hücre tipi ya da
kromozom bölgelerine göre sınıflandırılabilir
◦
◦
◦
◦
Somatik mutasyonlar (sonraki kuşaklara aktarılmaz)
Soyhattı mutasyonları (sonraki kuşaklara aktarılır)
Otozomal mutasyonlar
Seks kromozomu mutasyonları (X veya Y)

Nokta mutasyonları: Bir baz çiftinin başka bir
baz çiftine dönüşmesi
◦ Yanlış anlamlı mutasyon (missense): amino asit
değişir
◦ Anlamsız mutasyon (nonsense): DUR (stop) kodonu
oluşur
◦ Sessiz mutasyon: aminoasit değişikliğine yol açmaz

Delesyon ve insersiyonlar: 3’ün katları değilse
çerçeve kaymasına yol açarlar






CAN BİR ARI GÖR MÜŞ
Can bir ayı gör müş (missense)
Can bir arı gör (nonsense)
Can bir ayı gör müş (silent)
Cab ira yıg örm üşe den set (delesyon)
Can bie ray ıgö rmü şur dir kid say
(insersiyon)
(Delesyon ve insersiyonda çerçeve kayması DUR
kodanunuda etkiliyor)







İşlev kaybı mutasyonları (loss of function): Gen
ürününün işlevi yok olur
İşlev kazancı mutasyonları (gain of function): Gen
ürünü yeni veya aşırı işlev kazanır
Biyokimyasal etkiler gösteren mutasyonlar: bir
vitamini sentezlemekteki yetersizlik,hemofili,
orak hücre anemisi vb…
Davranış mutasyonları: organizmanın davranış
kalıplarını etkiler
Düzenleyici mutasyonlar: Gen ekspresyonunun
kontrolünü etkiler
Letal mutasyonlar
Koşullu mutasyonlar






TRANSİSYON
Primidin (C,T,U)
Pürin (A,G)
TRANSVERSİYON
Primidin
Pürin
Primidin
Pürin
Pürin
Primidin


Normal hücresel reaksiyonların yan ürünleri
olan reaktif oksijen türleri modifiye
bazlarında dahil olduğu 100’ den fazla
kimyasal modifikasyonu oluşturabilirler
Yer değiştirebilen genetik elementler
=TRANSPOZONLAR mutasyonlara yol açarlar.





Baz analogları (örn; 5-Bromourasil)
Alkilleyici ajanlar (örn; Hardal gazı)
Akridin boyaları (örn; Akridin sarısı)
UV (Timin dimerleri oluşur)
İyonize radyasyon



Hata okuma (proof-reading)
Yanlış eşleşme onarımı (mismatch repair)
Baz kesip çıkarma onarımı (BER)
◦ AP Onarımı




Nükleotid kesip çıkarma onarımı (NER)
Fotoreaktivasyon onarımı
SOS onarımı
Rekombinasyon onarımı



DNA polimeraz replikasyon sırasında bir
nükleotid gerideki yanlış eşleşmeyi onarabilir.
E.coli DNA pol. III 1/100000 hata oranı
Hata okuma mekanizması ile oran 10-7’ ye
düşer.
Genetics,
Analysis of
Genes and
Genomes, 7th
Ed, 2009
Genetics, Analysis of Genes and
Genomes, 7th Ed, 2009
Genetics, Analysis of Genes and
Genomes, 7th Ed, 2009
Lewin’s Genes X, 2011



Bakterilerde tanımlanmıştır
UV hasarı sonucu oluşan timin
dimerlerinin onarımında rol
oynar
Fotoreaktivasyon enzimi
karanlıkta bağlanır ve mavi
ışıkta dimer onarımını sağlar.
DNA Repair and Mutagenesis,
1995
KROMOZOM MUTASYONLARI
Kromozomal hastalık (aberasyon, anomali)
Hücre bölünmesi sırasında (mayoz-mitoz)
Sayısal anomaliler (aneuploidy)
Yapısal anomaliler
*Delesyon
*Duplikasyon
*Translokasyon
*İnversiyon
*Ring
*İzokromozom
SAYISAL ANOMALİLER
Aneuploidy
Kromozom mutasyonu
Kromozom sayısı anormal
Wild type kromozom seti sayısından sapma
Nullizomi (2n − 2)
Diploid organizma için lethal
Diploid-tetraploid olabilen örn. Buğday nullizomi tolere edebilir
Monozomi (2n − 1)
Bir kromozomun kaybı
Anöploidilerin çoğunun
sebebi hücre bölünmesinde
non-disjunction (ayrılmama)
=
Bölünme sırasında Homolog
kromozomların veya
kromatidlerin zıt kutuplara
gitmemesi
Mayotik non-disjunction 1.
veya 2. bölünmede olabilir
Normal bir gametle
döllendiğinde (n gamet)
trizomi veya monozomi
Non-disjunction moleküler mekanizması?
Mikrotübül çalışması ?
Turner Sendromu
Trizomi (2n + 1)
Abnormalite veya ölümle sonuçlanabilen kromozomal dengesizlik
Örn. Datura stramonium (boru çiçeği trizomik)
Bivalentler gibi trivalentler oluşturuyor
En sık gözlenen insan
anöploidisi
Down sendromu
47,XX,+21
47,XY,+21
•Edward syndrome
(+18)
•Patau syndrome (+13)
İnsanda yaşayan
trizomiler
Klinefelter syndrome
:
47, XXY (1:1000 canlı
doğumda) mental
retarde ve sterile
47, XYY (1:1000 canlı
doğumda) fertile
gametler normal?
Somatik aneuploidi
Somatik dokuda veya hücre kültüründe oluşabilir
Sonuç MOZAİZM
(XY)(XO)(XYY)
XO/XY
XO/XX
(XX)(XY)
Principles of Human Genetics, 3d ed.
Yapısal anomaliler
*Delesyon
*Duplikasyon
*Translokasyon * karşılıklı, robertsonian
*İnversiyon *parasentrik, perisentrik
* İnsersiyon
*Ring
*İzokromozom

Hücre bölünmesini engelleyici =
KOLÇİSİN