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MUTAZIONI GENICHE - Coggle Diagram
MUTAZIONI GENICHE
MECCANISMI MOLECOLARI DI MUTAZIONE SPONTANEA
Sostituzioni di Basi: Transizioni vs Transversioni
Transizione: Sostituzione di una purina con un'altra purina (A↔G) o di una pirimidina con un'altra pirimidina (C↔T).
Transversione: Sostituzione di una purina con una pirimidina o viceversa (A/G↔C/T).
Oscillazioni Tautomeriche (Cambiamenti di Stato delle Basi)
Le basi azotate possono spostarsi temporaneamente verso forme tautomeriche rare (forme iminiche per A e C, forme enoliche per G e T).
Conseguenza: Creazione di appaiamenti anomali non canonici durante la replicazione (es. Tenolica−G invece di T−A, oppure Ciminica−A invece di C−G), che generano transizioni permanenti dopo un secondo ciclo di replicazione.
Deaminazione Spontanea
Meccanismo: Perdita spontanea del gruppo amminico (−NH2) da parte di una base.
Esempio chiave (Citosina → Uracile):
La deaminazione della Citosina la converte in Uracile (U).
Durante la replicazione, l'Uracile si appaia con l'Adenina (A), convertendo una coppia originale C-G in una coppia U-A e successivamente T-A (transizione).
Se non riparata dai sistemi di sorveglianza (es. Uracil-DNA glicosilasi), costituisce un vero e proprio punto caldo mutazionale (mutational hotspot)
Inserzioni e Delezioni (Slittamento Replicativo / Frameshift)
Causate da scivolamento (slippage) della DNA polimerasi durante la sintesi su sequenze ripetute.
Protrusione del filamento di nuova sintesi: Inserzione di una o più basi extra.
Protrusione del filamento stampo: Delezione di una o più basi nel filamento di nuova sintesi
EFFETTI DELLE MUTAZIONI PUNTIFORMI SULLE PROTEINE
Silente (Sinonima):
Meccanismo: Cambio di una base nel codone che, per la degenerazione del codice genetico, codifica per lo stesso amminoacido.
Effetto sulla proteina: Nessun cambio nella sequenza amminoacidica; la proteina resta selvatica e perfettamente funzionale
Neutra:
Meccanismo: Cambio di codone che sostituisce l'amminoacido originale con uno chimicamente e fisicamente simile (es. sostituzione tra due amminoacidi idrofobici come Leucina → Isoleucina).
Effetto sulla proteina: Nessuna variazione o alterazione apprezzabile della struttura e della funzione proteica
Missenso (Non sinonima):
Meccanismo: Sostituzione di base che trasforma un codone in un altro che codifica per un amminoacido differente (es. Acido Glutammico → Valina nella struttura dell'emoglobina).
Effetto sulla proteina: La proteina presenta un amminoacido alterato, che può ridurne l'efficienza, alterarne la conformazione o renderla del tutto difettosa
Nonsenso:
Meccanismo: Sostituzione di base che converte un codone codificante in uno dei tre codoni di STOP prematuri(UAG, UAA, UGA).
Effetto sulla proteina: Interruzione precoce della traduzione; si ottiene una proteina tronca, quasi sempre priva di funzione biologica e soggetta a degradazione rapida
CLASSIFICAZIONE GENERALE DELLE MUTAZIONI
Livello di Coinvolgimento Genetico
Geniche / Puntiformi: Alterazioni che interessano una singola coppia di basi o una sequenza limitata all'interno di un singolo gene.
Cromosomiche: Alterazioni della struttura di uno o più cromosomi (es. delezioni, duplicazioni, inversioni, traslocazioni).
Genomiche: Alterazioni del numero complessivo dei cromosomi (es. aneuploidie come la trisomia 21, poliploidie).
Origine della Mutazione
Spontanee: Avvengono in assenza di agenti mutageni esterni, a causa di errori durante la replicazione del DNA o lesioni chimiche endogene.
Indotte: Provocate da agenti mutageni chimici (es. agenti alchilanti, analoghi delle basi) o fisici (es. raggi UV, radiazioni ionizzanti X e γ)
Linea Cellulare Interessata
Somatiche: Si verificano nelle cellule del corpo (non germinali).
Ereditarietà: Non ereditabili dalla progenie; si trasmettono solo alle cellule figlie per mitosi all'interno dello stesso individuo (possono portare a mosaicismo o insorgenza di tumori).
Germinali: Si verificano nei gameti o nei loro precursori.
Ereditarietà: Ereditabili; possono essere trasmesse alla progenie e comparire in tutte le cellule del nuovo individuo