Cauzele si frecventa mutatiilor genice

Se pot produce spontan, natural, prin erori in cursul replicarii ADNului sau pot fi induse de agenti mutageni, exogeni sau endogeni.

1.mutatiile spontane

Se produc prin doua mecanisme:

a)procesul de replicare al ADNului in care enzimele ADNpolimeraze controleaza imperecherea corecta a bazelor azotate facand rareori erori.

In timpul replicarii este posibil ca bazele azotate sa se imperecheze gresit, polimerazele corectand in cea mai mare masura aceste erori.

In ansamblu, erorile aparute in urma procesului de replicare au o frecventa de 50.000 de erori pe genom si pe zi.

Organismul uman poseda in afara de polimeraze si alte sisteme de reparare ale erorilor ADN, ceea ce face ca in final, frecventa acestor erori sa fie extrem de mica, pe o imperechere gresita la 10 la puterea 10 nucleotide

2.spontane

Pot aparea in conditii fiziologice si in absenta procesului de replicare:hidroliza unor resturi nucleotidice, pot conduce la aparitia unor sisusuri fara baze azotate.

Aparitia acestor situsuri va fi favorizara de temperaturi crescute si de acidifierea mediului celualar.

3.induse

Apar in urma actiunii unor agenti mutageni externi sau interni

a)agentii externi

Sunt reprezentati de radiatiile UV, de radiatiile ionizante si de agenti chimici care pot produce alterari in structura ADNului si care lasate nereparate conduc la aparitia mutatiilor

Pe primul loc ca frecventa se afla radiatiile UV care produc bimeri pirimidinici.

Dpdv al consecintelor, pe primul loc intre agentii mutageni externi se afla fumul de tigara care este responsabil de producerea mai mai ultor decese prin cancer decat orice alt agent mutagen cunoscut.

Hidrocarburile policiclice, agenti metilanti alchilanti, medicamente antitumorale, unele minerale sau metale.Radiatiile X si gama determina rupturi ale ADNului dar se considera ca la om, aceste radiatii din surse naturale, profesionale sau medicale au consecinte genetice reduse datorita eficacitatii mecanismelor de reparare.

Agentii mutageni endogeni

Sunt reprezentati de speciile active de oxigen care produc pana la 20.000 de leziuni/genom/zi si sunt si unele molecule active de dimensiuni mici adenozil-metionina care poate produce pana la 600 de leziuni pe genom/zi si produsii de peroxidare ai lichidelor, acroleina si care pot produce alterari ale bazelor azotate.

Organismul uman poseda un sistem antioxidant, alcatuit din enzime cum ar fi superoxiddismutaza catalaza sau glutation-peroxidaza. Acest sistem incearca sa minimalizeze efectele agentilor, iar cand capacitatea este depasita, agentii pot produce modificari ale bazelor ADN zsi rupturi monocatenare.

Frecventa mutatiilor se exprima prin numar de mutatii noi/locus/generatie si se evalueaza prin determinarea insidentei unor cazuri sporadice, noi ale unor boli dominante autozomale sau recesive legate de cromozomul X si care au o expresie clinica usor de recunoscut.

Frecventa: 10 la -4 si 10 la -7, cu o frecventa medie de 10 la -6=>una din 20 de persoane a primit de la unul din parinti o gena mutanta noua.

Aceste mutatii se pot produce in timpul gametogenezei, in cursul diviziunilor mititoce sau meiotice ale gelulelor ferminale.

Celulele somatice sunt afectate de mutatii, ele efectuand un nr mare de replicari si diviziuni. Un organism uman adult are aproximativ 10 la puterea 14 celule derivate din zigot, prin 10 la 15 diviziuni celulare.