Μάθετε τι είναι οι ΑΣΗΜΕΝΕΣ ΜΕΤΑΒΟΛΕΣ
Εικόνα: Μεταβολικός οδηγός - Νοσοκομείο Sant Joan de Déu
ο γενετικές μεταλλάξεις Είναι οι σταθερές αλλαγές που συμβαίνουν στο DNA των κυττάρων μας, αλλά αυτές οι αλλαγές μπορεί να είναι διαφορετικών τύπων. Σε ένα προηγούμενο μάθημα από έναν ΔΑΣΚΑΛΟ συζητήσαμε ήδη τους τύπους γενετικών μεταλλάξεων, αλλά σε αυτό το μάθημα θα επικεντρωθούμε σε σιωπηλές μεταλλάξεις Τι είναι οι σιωπηλές μεταλλάξεις; Σιωπηλές μεταλλάξεις, είναι σημαντικές για εμάς; Αν θέλετε να μάθετε περισσότερα για τις σιωπηλές μεταλλάξεις, συνεχίστε να διαβάζετε!
ο γενετικές μεταλλάξεις είναι όλα αυτά σταθερές αλλαγές που εμφανίζονται στο γενετικό υλικό ενός ατόμου, δηλαδή στο DNA. Σε ένα προηγούμενο μάθημα από έναν ΔΑΣΚΑΛΟ με τίτλο Τύποι γενετικών μεταλλάξεων Εξετάζουμε τους διαφορετικούς τύπους μεταλλάξεων που μπορούν να επηρεάσουν το DNA και ένας από αυτούς είναι σιωπηλές ή συνώνυμες μεταλλάξεις. Οι σιωπηλές μεταλλάξεις είναι σταθερές αλλαγές στην αλληλουχία DNA που δεν οδηγούν σε αλλαγή στο αμινοξύ που παράγεται από η εν λόγω ακολουθία, επομένως θεωρείται ότι αυτός ο τύπος μεταλλάξεων δεν προκαλεί αλλαγή, δηλαδή είναι «κρυμμένες» ή σιωπηλός.
Τι είναι το DNA και πώς λειτουργεί ο γενετικός κώδικας
ο DNAείναι γραμμένο ή κωδικοποιημένο με κωδικό τέσσερα γράμματα ή αζωτούχες βάσεις: A, T, G, C. Ορισμένα οργανίδια του κυττάρου, τα ριβοσώματα, είναι υπεύθυνα για την ανάγνωση αυτού του γενετικού κώδικα και την τοποθέτηση αμινοξέων το ένα μετά το άλλο. Μαζί, πολλά αμινοξέα σχηματίζουν μαζί μια πρωτεΐνη, η οποία είναι ένα μεγάλο μόριο με πολλές λειτουργίες στο σώμα. Τα ριβοσώματα διαβάζουν τα γράμματα του γενετικού κώδικα σε ομάδες τριών κάθε φορά. Αυτές οι ομάδες καλούνται κωδικόνια ή νουκλεοτιδικά τρίδυμα. Στο ανθρώπινο είδος υπάρχουν 61 κωδικόνια και 20 διαφορετικά αμινοξέα, έτσι καθένα από τα κωδικόνια αντιστοιχεί σε ένα αμινοξύ, αλλά υπάρχουν αρκετά κωδικόνια που κωδικοποιούν το ίδιο αμινοξύ. Με αυτόν τον τρόπο, όταν το ριβόσωμα διαβάζει την ακολουθία UUA, προσθέτει λευκίνη ενώ αν διαβάζει το κωδικόνιο AGA, βάζει αργινίνη στην αλυσίδα των αμινοξέων που παράγει, αλλά, όταν διαβάζει CGA, επίσης αργινίνη.
Ως εκ τούτου, μια μετάλλαξη ακολουθίας αμινοξέων στα οποία το κωδικόνιο AGA αλλάζει, το οποίο μεταφράζεται σε "αργινίνη" από το κωδικόνιο CGA, το οποίο κωδικεύει επίσης την "αργινίνη", δεν θα προκαλέσει αλλαγή αμινοξέων και ως εκ τούτου θεωρείται ότι είναι μια σιωπηλή μετάλλαξη. Επί του παρόντος, οι ερευνητές προτιμούν τον όρο συνώνυμο καθώς περιγράφει καλύτερα την επίδρασή του: αλλάζει ένα κωδικόνιο για ένα άλλο, πράγμα που σημαίνει το ίδιο για την ριβονομία, δηλαδή είναι συνώνυμα κωδικόνια. Αντίθετα, δεν είναι σαφές εάν αυτή η μετάλλαξη είναι πραγματικά σιωπηλή ή έχει κάτι να πει, δηλαδή κάποια επίδραση στην πρωτεΐνη που παράγεται από το ριβόσωμα.
Εικόνα: SlidePlayer
Και αυτόΟι σιωπηλές μεταλλάξεις δεν προκαλούν αλλαγή αμινοξέος που προστίθεται στην αλυσίδα, και συνεπώς δεν τροποποιεί τη σύνθεση της πρωτεΐνης στο σχηματισμό, αρχικά πιστεύεται ότι αυτός ο τύπος μεταλλάξεων δεν είχε αποτελέσματα. Τη δεκαετία του 1980, οι ερευνητές άρχισαν να συνειδητοποιούν ότι οι σιωπηλές μεταλλάξεις επηρέασαν την παραγωγή πρωτεϊνών, αλλά δεν ήξεραν ακριβώς πώς. Η πρόσφατη έρευνα έχει συνδέσει σιωπηλές μεταλλάξεις με διαφορετικές αλλαγές. Ένα από αυτά σχετίζεται με αλλαγές στο τρισδιάστατη δομή πρωτεΐνης. Οι αλλαγές είναι η τρισδιάστατη δομή της πρωτεΐνης, δηλαδή η εμφάνιση που έχει στο διάστημα (πιο στρογγυλεμένη, με ένα κενό εκεί ή ένα κενό εδώ) μπορεί να το καταστήσει πιο λειτουργικό, λιγότερο λειτουργικό ή εντελώς μη λειτουργικό.
Σε άλλη έρευνα, από την άλλη πλευρά, οι σιωπηλές μεταλλάξεις έχουν συνδεθεί με το α ταχύτητα μεταγραφή βραδύτερη. Φαίνεται ότι τα ριβοσώματα δυσκολεύονται περισσότερο να αποκωδικοποιήσουν τα σπάνια κωδικόνια, προσθέτοντας το επιλεγμένο αμινοξύ, σχηματίζοντας την αντίστοιχη πρωτεΐνη και δίνοντάς της ένα σωστό σχήμα.
Σε άλλα είδη έχει συσχετιστεί ακόμη και με υπερέκφραση γονιδίων, δηλαδή, με την οποία παράγεται μια ασυνήθιστα υψηλή ποσότητα πρωτεΐνης. Η υπερέκφραση ορισμένων πρωτεϊνών θα μπορούσε επίσης να έχει αρνητικές επιπτώσεις στο σώμα και είναι η αιτία ορισμένων πολύ κοινών ανθρώπινων ασθενειών.
Εικόνα: SlidePlayer
Αυτή τη στιγμή μελετάται ως σιωπηλές μεταλλάξεις σχετίζονται με περισσότερους από πενήντα τύπους ασθενειών μεταξύ των οποίων είναι διαφορετικοί τύποι καρκίνοι κύμα κυστική ίνωση. Στην πραγματικότητα, έχει αποδειχθεί η ύπαρξη σιωπηλών μεταλλάξεων στους τοξικούς μηχανισμούς εξάλειψης ορισμένων τύπων καρκινικών κυττάρων. Αυτές οι σιωπηλές μεταλλάξεις κάνουν αυτά τα κακοήθη κύτταρα να ρίξουν το φάρμακο και να γίνουν ανθεκτικά. λαμβάνοντας υπόψη ότι τα καρκινικά κύτταρα χωρίς αυτόν τον τύπο σιωπηλής μετάλλαξης είναι ευαίσθητα σε αυτό θεραπευτική αγωγή.
Στη φύση παρατηρείται ότι, ανάλογα με το είδος, το κύτταρο προτιμά να χρησιμοποιεί ένα κωδικόνιο σε άλλα για να κωδικοποιεί ένα συγκεκριμένο αμινοξύ. Υπήρχε σπάνια κωδικόνια και συχνά κωδικόνια, και οι ερευνητές δεν ήξεραν γιατί επιλέχθηκαν τα προτιμώμενα κωδικόνια. Αυτό παραμένει ένα μυστήριο, αλλά, φαίνεται ότι οι σιωπηλές μεταλλάξεις που αλλάζουν συχνά κωδικόνια για κωδικόνια Οι σπάνιες ασθένειες μπορούν να αυξήσουν τις πιθανότητες να υποφέρουν από ορισμένες ασθένειες ή ότι είναι πιο ανθεκτικές στις θεραπείες φαρμακολογικός.
Η αλήθεια είναι ότι ένα πράγμα είναι σίγουρο: Οι σιωπηλές μεταλλάξεις δεν είναι τόσο σιωπηλές όσο φαινόταν στην αρχή και έχουν επιπτώσεις στην έκφραση των πρωτεϊνών και ακόμη και στην εμφάνιση πολύ σημαντικών ασθενειών σήμερα.
Εικόνα: SlidePlayer