Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Đột biến gen - Coggle Diagram
Đột biến gen
SƠ LƯỢC VỀ ĐỘT BIẾN GEN
Đột biến gen:
Biến đổi cấu trúc phân tử => biến đổi cấu trúc protein ( chức năng )
Điểm nóng đột biến:
Trình tự nu dễ đột biến
Đột biến tế bào mầm sinh dục
Đột biến toàn bộ cơ thể ( tất cả mang gen đột biến), giao tử mang gen đột biến và truyền gen.
Tầm quan trọng của đột biến gen
Ổn định sự sống, cung cấp sự đa dạng di truyền, nguồn gốc đa dạng di truyền và là nguồn nguyên liệu thô sơ cho tiến hóa
Không có thì không thích nghi với môi trường gây tuyệt chủng.
Khuyết điểm:
Gây rối loạn di truyền ở người => bệnh di truyền
Bệnh di truyền phân tử
Di truyền cấp độ phân tử
Do đột biến gen
Bệnh nặng hay nhẹ do chức năng của protein đột biến qui định
Bệnh di truyền phổ biến: hemoglobin (Hb)
hemoglobin (Hb) bất thường
hemoglobin
Đại phân tử protein có 4 tiểu đơn vị
1 tiểu đơn vị có 2 thành phần liên kết nhau:
heme
Cấu trúc vòng prophyrin ( 4 nhân + Fe2+)
globin
4 chuỗi polypeptide
Sự tổng hợp thay đổi theo giai đoạn phát triển cá thể
các loại globin
Nhóm gen a globin
gen chức năng
3 more items...
nằm trên nhánh ngắn NST 16 tại vị trí 16p13.3
1 more item...
Gồm:
2 more items...
Hình thành chuổi zenta, alpha có 141 amino axit
Nhóm gen b globin
Gen chức năng
4 more items...
Nằm trên nhánh ngắn NST 11 tại vị trí 11p15.4
1 more item...
Hình thành mỗi chuỗi có 146 amino axit
Ở người có 6 loại Hb bình thường
Hb gower 1 ( 'Ce2)
Hb gower 2 ( a2e2)
Hb portland ( 'C2y2)
HbF (a2y2)
HbA1 ( a2b2)
Chủ yếu ở người
HbA2 (a2ơ2)
Nhóm bệnh do hemoglobin bất thường
Cơ chế: đột biến gen thay đổi amino axit => thay đổi cấu trúc polypeptide của globin
Các bệnh thường gặp ( b globin)
Hb S
Nguyên nhân: do thay glutamic ở vị trí thứ 6 thành valin ( HbA1=>HbS)
Bệnh: tế bào hồng cầu biến dạng lưỡi liểm
kèm các biến chứng
Phổ biến ( Châu Phi ): trong các hầm mỏ, trong vùng cao thiếu O2
Thể
Nặng: HbS/HbS
Biểu hiện: tan máu nặng, gan to, lách to, đau nhức xương, đau bụng, sưng khớp, dễ bị tai biến mạch máu não
1 more item...
Nhẹ:HbA/HbS
Không biểu hiện hoặc nhẹ
1 more item...
Hb C
Nguyên nhân: thay glutamic ở vị trí thứ 6 thành lysin ( HbA1 => HbS)
Phổ biến: Tây Phi và Mỹ
Bệnh: biểu hiện nhẹ
Thể:
Nặng: HbC/HbC
Biểu hiện: thiếu máu, tan huyết nhẹ, lách to, nhiều hồng cầu hình bia và một ít hồng cầu dạng nhỏ
Nhẹ: HbA/HbE:
Biểu hiện: không có biểu hiện lâm sàng
Hb E
Nguyên nhân: thay axit glutamic ở vị trí thứ 26 thành lysin
bệnh: nhẹ và ít gặp hơn S
Phổ biến: Việt Nam và Đông Nam Á
Thể:
nặng: HbE/HbE
Không có biểu hiện lâm sàng, đôi khi thiếu máu nhẹ, nhiều hồng cầu nhỏ, bù lại bằng cách tăng lượng hồng cầu
Nhẹ: HbA/HbE
Không có biểu hiện lâm sàng, điện di chỉ có Hb A và HbE
thalassemia: tan máu bẩm sinh
cơ chế: di truyền alen lặn, NST thường
Biểu hiện: giảm hoặc không sản xuất chuỗi globin trong thành phần hemoglobin
Phân loại:
a-thalassemia
b-thalassemia ( Việt Nam)
Nguyên nhân: gen b globin đột biến không tổng hợp chuỗi b globin
Phân loại:
2 more items...
gen ( nhiều hơn bình thường):
2 more items...
Cơ chế đột biến:
3 more items...
Dạng
3 more items...
hemophilia ( di truyền rối loạn đông máu):
Cơ chế: di truyền lặn NST X
Biểu hiện: chảy máu tại khớp
Biến chứng: hư khớp, teo khớp, tàn tật
Phân loại bệnh
hemophilia B
thiếu yếu tố IX
hemophilia C
bất thường yếu tố XI
hemophilia A
giảm yếu tố VIII
Chủ yếu ở Việt Nam ( ca lâm sàng)
yếu tố VIII
vị trí: Xq28
cấu trúc: lớn, chiếm 0,1 phần trăm NST X, là glycoprotein gồm 26 exons, mài 138kb, mã hóa 2332 axit amin
chức năng: đông máu nội sinh
dạng:
thể nặng
nồng độ VIII: <1 phần trăm
thời gian phát hiện bệnh: hai năm đầu
lâm sàng: xuất huyết vài lần trong tháng, cháy máu nhiều lần, lâu cầm, chảy máu ở vị trí nguy hiểm: não, tĩnh mạch thực quản, khớp gối,...
cơ chế đột biến:
3 more items...
thể trung bình:
Nồng độ VIII: từ 1-5 phần trăm
thời gian phát hiện: từ 5-6 tuổi
lâm sàng: xuất huyết sau những chấn thương nhẹ
thể nhẹ:
nồng độ VIII: 5-30 phần trăm
thời gian phát hiện: không được phát hiện sớm
Lâm sàng: chỉ bị xuất huyết sau những chấn thương nặng hoặc sau phẫu thuật, sau những tác động mạnh khi chơi thể thao
cơ chế đột biến:
2 more items...
Biểu hiện lâm sàng chung: xuất huyết liên tục không cầm được máu
CÁC NGUYÊN NHÂN GÂY ĐỘT BIẾN GEN
Đột biến ngẫu nhiên
Khái niệm:
Những bất thường trong quá trình sinh học tế bào
Nguyên nhân phát sinh: bên trong tế bào
Sai sót quá trình sao chép DNA ( hiếm thấy)
Sự tác động tập hợp các tác nhân ( hóa, vật lý,...)
Biến đổi về trao đổi chất trong tế bào
Tần số đột biến ngẫu nhiên
Đặc trưng đối với quần thể
Hiện trượng : cấp phân tử
Hỗ biến
Khái niệm:
Trạng thái biến đổi hóa học của 1 bazo từ bình thường sang bền vững
Nguyên do:
Sự thay đổi vị trí nguyên tử H => Thay đổi mô hình liên kết H của bazo
Kết quả:
Bắt cặp sai trong sao chép DNA ( A,T thành G,C)
Giải thích:
Ổn định: A bắt T--Hiếm: A bắt C. trong quá trình sao chép thì C bắt G
Các dạng thông thường bazo
T-G:
Phổ biến: Keto
Hiếm: enol
Kém bền
A-C:
Phổ biến: amino
Hiếm: imino
Kém bền
Khử purine
Khái niệm
Bỏ 1 purine khỏi phân tử DNA
Nguyên nhân:
Liên kết hóa trị giữa phân tử đường deoxyribose và base purine không ổn định=> tách bazo khỏi đường ( vị trí apurinic-AP)
Khử amin
Khái niệm:
Loại amin khỏi bazo C, 5-methylcytosine
A,G,T khử amin không xảy ra một cách dễ dàng
Sản phẩm sau hình thành
C => uracil
5-methylcytosine => T
Đột biến nhân tạo
Nguyên nhân:
Tế bào hay cơ thể sinh vật được xử lý bằng tác nhận hóc học, vật lý
Tác nhân tác động trực tiếp DNA => thay đổi cấu trúc nu đơn lẻ => thay thế, phá vỡ sự bắt cặp chính xác các nitrogen bazo
Các tác nhân
Tác nhân hóa học
Khả năng thẩm thấu cao qua màng tế bào
3 loại chính:
Các chất biến đổi bazo
axit nitrous ( HNO2):
Do thế amin bằng keto ( NH2=O)
Biến đổi bazo thành chất đồng đẳng bazo
Khử C thành uracil ( cấu trúc bắt cặp A)
Thay C-G thành T-A
Khử G thành xanthine
Thay C-G thành T-A
Biến A thành hypoxanthine
thay T-A thành C-G
Hydroxylamine ( NH2OH)
Chỉ gây đột biến với C
thay đổi cấu trúc bắt cặp A
1 more item...
gây ankyl hóa (CnH2n-1)
Chuyển ankyl cho bazo của DNA
Sử dụng trong nguyên cứu di truyền học: EMS,MMS
Đổi G-C thành T-A và T-A thành G-C
Các tác nhân xen vào DNA
Cấu trúc phẳng, kích thước gần bằng pu-py
Thường là các tác nhân gây đột biến nhóm acridine như proflavine hay dẫn xuất khác.
đột biến lệch khung => dùng nhiều trong nguyên cứu
Các chất đồng đẳng của bazo
Thay đổi liên kết cộng hóa trị => thay đổi cấu trúc cho giống bazo => thay thế bazo bình thường trong quá trình sao chép DNA
Kết quả: sự bắt cặp không đúng giữa các bazo
Tác nhân vật lý:
Tia cực tím (UV)
Gắn hai T gần nhau => Ngăn cản sự tổng hợp chạc 3 sao chép
Nếu liên kết giữa T và A thành lập nhưng hình thành DNA bị vặn xoắn => phiên mã không chính xác
Tia X và tia gamma:
Bước sóng ngắn xâm nhập sâu vào đại phân tử gây mất nu, liên kết chéo, đứt gãy nhiễm sắc thể.
Tạo gốc tự do => tăng tần suất đột biến
Tia X xuyên qua mô, đánh bật e khỏi quỹ đạo, tạo ion làm gãy liên kết hóa trị giữa đường-phosphate.
Các kiểu đột biến gen ( quan trọng)
Đột biến gen ảnh hưởng cấu trúc gen
Đột biến điểm:
Đột biến thay thế
Đồng chuyển:
Thay pu-py này thành pu-py khác ( ví dụ: A-T thành G-C)
Đảo chuyển
Thay cặp pu-py bằng cặp py-pu hoặc ngược lại ( ví dụ: thay A-T thành C-G, thay A-T thành T-A)
Đột biến mất
Đột biến lệch khung
Đột biến thêm 1 hay 1 cặp nu
Đột biến lệch khung
Đột biến gia tăng trình tự nucleotide lặp lại:
Triệu chứng: chưa được hiểu rõ
Số lần lặp lại trình tự trinucleotide tương quan với mức độ nghiêm trọng hoặc tuổi khởi phát của bệnh
Đột biến gen ảnh hưởng cấu trúc và chức năng protein
Đột biến lệch khung:
Do đột biến thêm mất nu => thay đổi trình tự amino axit từ vị trí đột biến
Đột biến trung tính:
Do đột biến thay thế => thay amino axit này thành amino axit khác nhưng không thay đổi chức năng protein
Đột biến vô nghĩa
Thay thế nu => làm bộ ba mã hóa thành bộ ba kết thúc => chuỗi ngắn lại
Đột biến sai nghĩa
Đột biến thay thế =. thay đổi thành phần amino axit
Đột biến im lặng ( đồng nghĩa)
Thay thế nu thứ 3 => không thay đổi trình tự amino axit ( tính thái hóa)
Đột biến không ảnh hưởng protein