Mutacje punktowe i inne rodzaje mutacji genowych. Choroby

Wizualizacji mutacji punktowych
Źródło:123RF
Genetyczna mutacja MTHFR, która może występować nawet u połowy ciężarnych kobiet, i której skutkiem może być uszkodzenie cewy nerwowej dziecka, to tylko jedna z niezliczonych mutacji genowych (punktowych), do jakich dochodzi w łańcuchu DNA. Ich konsekwencją są groźne choroby dziedziczne: mukowiscydoza, hemofilia, czy fenyloketonuria.

Czym są mutacje genowe (mutacje punktowe)?

Podstawowym składnikiem kwasu nukleinowego DNA jest nukleotyd - związek chemiczny z grupy estrów fosforanowych. 

Wyróżniamy 4 rodzaje nukleotydów:

  • adenina (a),
  • guadnina (g),
  • tymina (t),
  • cytozyna (c).

Adenina i guanina to tak zwane zasady purynowe, zaś tymina i cytozyna – zasady pirymidynowe. W sytuacji, gdy na poziomie sekwencji nukleotydowej (w obrębie kilku do kilkunastu nukleotydów) dojdzie do zmiany budowy chemicznej materiału genetycznego, mówimy o powstaniu tak zwanej mutacji genowej. Jeśli natomiast zmiana dotyczy jednego tylko nukleotydów, zastosowanie znajduje pojęcie węższe – mutacja punktowa

W jaki sposób dochodzi do mutacji punktowej?

Do mutacji punktowej (genowej) dojść może w wyniku:

  • Substytucji, czyli zastąpienia jednej pary zasad na inną. Możliwe przypadki to:
    • Tranzycja – zastąpienie określonej puryny inną puryną lub pirymidyny inną pirymidyną
    • Transwersja – zastąpienie puryny pirymidyną lub na odwrót.
  • Delecji, czyli ubytku jednego lub kilku nukleotydów
  • Insercji, czyli wstawienia jednego lub kilku nukleotydów. 

Skutki mutacji genowych

Mutacja genowaprowadzi do bardzo poważanych konsekwencji, jeśli chodzi o syntezę białek, co w przyszłości może przełożyć się na wystąpienie wad i schorzeń genetycznych, tudzież podatności na określone choroby. 

Mówiąc w dużym uproszczeniu, DNA jest przepisywane (proces transkrypcji) na inny kwas, czyli RNA, ten zaś ulega tak zwanej translacji, w wyniku czego powstaje białko. Mutacja genetyczna powoduje, że białko to potencjalnie traci swoją funkcjonalność, wykazuje się mniejszą aktywnością, lub też jest łatwiej degradowane. Efekt: niezliczone dziesiątki zaburzeń.

Choroby wywołane mutacjami genowymi

Do wad, zaburzeń i schorzeń wywołanych mutacjami genowymi należą między innymi:

  • albinizm– czyli bielactwo. schorzenie, którego istotą jest niedobór pigmentu w skórze, a w konsekwencji – bardzo jasny jej kolor,
  • hemofilia– tak zwana skaza krwotoczna. występuje w trzech rodzajach (a, b i c) . jej istotą jest niedobór czynników krzepnięcia krwi,
  • mukowiscydoza– bardzo ciężka, poważna i relatywnie często dziedziczona choroba powodująca uszkodzenie płuc oraz zaburzająca pracę układu trawiennego,
  • daltonizm – czyli zaburzenie postrzegania barw (czerwonej i zielonej),
  • alkaptonuria– znana jako choroba czarnych kości. w jej przebiegu dochodzi do gromadzenia się kwasu homogentyzynowego w tkankach i płynach ustrojowych. konsekwencje: kruchość chrząstki stawowej, ciemne zabarwienie moczu, 
  • anemia sierpowata– niedokrwistość wynikająca z niewłaściwej budowy hemoglobiny,
  • galaktozemia– choroba polegająca na niewłaściwej, niewystarczającej przemianie cukru galaktozy w glukozę, co w dłuższej perspektywie prowadzi do uszkodzenia narządów wewnętrznych,
  • fenyloketonuria– choroba metaboliczna, której istotą jest zaburzona przemiana tzw. fenyloalaniny. może powodować ciężkie zaburzenia neurologiczne, uszkodzenie mózgu, upośledzenie umysłowe,
  • pląsawica huntingtona, choroba genetyczna, która prowadzi do zaburzeń psychicznych i ruchowych oraz otępienia umysłowego.

Czym jest mutacja MTHFR?

Jedną z niezliczonych mutacji genowych jest tak zwana mutacja MTHFR. Specjaliści wyróżniają dwie niebezpieczne odmiany – C677T (gdzie dochodzi do punktowej zamiany cytozyny na tyminę w pozycji 677, a także A1298C (zamiana alaniny w cytozynę w pozycji 1298). 

O mutacji MTHFR w ostatnich miesiącach było niezwykle głośno ze względu na pojawiające się w alarmujące publikacje, z których wynika, że nieprawidłowości w budowie genu MTHFR mogą występować u co drugiej kobiety w ciąży (rekomendacja Polskiego Towarzystwa Ginekologów i Położników). Mutacja MTHFR prowadzi tymczasem do zaburzenia syntezy kwasu foliowego (witaminy B9). Potencjalnie może to mieć (choć nie musi) poważne konsekwencje dla rozwoju dziecka. Niedobór kwasu foliowego może bowiem doprowadzić do uszkodzenia tzw. cewy nerwowej płodu oraz przedwczesnego odklejenia się łożyska, zwiększa też ryzyko wystąpienia zespołu Downa. 

Czytaj też: 

Bibliografia

  • G. Kurzawińska, A. Seremak-Mrozikiewicz, K. Drews, M Barlik, P.M. Mrozikiewicz, Genetycznie uwarunkowane zmiany w aktywności reduktazy 5,10- metylenotetrahydrofolianowej (MTHFR) a występowanie poronień nawracających, „Ginekologia Polska”, 2009, 80
  • Hanna Moczulska, Karolina Pesz, Agnieszka Gach, Maciej Borowiec, Piotr Sieroszewski, Maria Sąsiadek, Lucjusz Jakubowski, Mirosław Wielgoś, Stanowisko ekspertów Polskiego Towarzystwa Genetyki Człowieka i Polskiego Towarzystwa Ginekologów i Położników w sprawie zlecania i interpretacji wyników badań pod kątem wariantów genetycznych w genie MTHFR, Ginekologia i Perinatologia Praktyczna 2017;2(5)

Oceń artykuł

(liczba ocen 0)

WASZA OPINIA JEST DLA NAS WAŻNA