Question

Zmiany DNA i ich skutki:
- czynniki mutagenne
- rodzaje mutacji
- choroby wywołane mutacją ( uwzględnić mutacje recesywną i dominującą ( hemofilia, daltonizm )
feryloketonunia, anemia sierpowata, albinizm, choroba Huntingtona, zespół Downa, zespół Turnera.

Będę bardzo wdzięczna, gdy ktoś odpowie na to zadanie :))

Answer 1

1. Czynniki mutagenne

- powodują tzw. mutacje indukowane
Typy:
a) chemiczne
- kwas azotowy (III) - powoduje dezaminację adeniny, cytozyny oraz guaniny
- iperyt azotowy - powoduje alkilację guaniny i reszt kwasu azotowego
- kolchicyna - upośledza powstawanie wrzeciona kariokinetycznego podczas podziału komórkowego
- hydroksyloamina - powoduje zamianę cytozyny w pseudouracyl
b) biologiczne
- wirusy - zakażenie komórki wirusy skutkuje wmontowaniem genów wirusa do DNA gospodarza
c) fizyczne
- promienie UV 
- promieniowanie jonizujące (X, alfa, beta, gamma) - jonizuja składniki DNA i zmieniają jego strukturę.

2. Rodzaje mutacji:

Podział ze względu na:
a) wartość przystosowawczą; mutacje:
- korzystne - zwiększają żywotność
- niekorzystne - zmniejszają żywotność, powodują śmierć
- obojętne
b) efekt; mutacje:
- milczące - gdy po dokonaniu mutacji wciąż powstaje ten sam aminokwas w łańcuchu lub gdy translacja zostanie przerwana i białka nie powstanie
- nonsensowne - kiedy powstaje skrócone białko niezdolne do pełnienia funkcji (kodon STOP pojawia się za wcześnie)
- zmiany sensu - kiedy powstaje inne białko, pełniące inną funkcję od pożądanej lub pełni funkcje niepożądaną
- nadania sensu - kiedy powstaje wydłużone białko
c) zakres zmian w DNA:
1) genowe - obejmujące jeden gen
- substytucja - podstawienie jednej zasady azotowej inną
          TAGT - > TATT
- insercja - wstawienie nukleotydów
           TAGT - > TAGCCT
- delecja - usunięcie nukleotydów
           TAGT - > TAT
2) chromosomowe - obejmujące fragmenty lub całe chromosomy
- strukturalne
* delecja - utrata fragmentu chromosomu
ZADANE - > ZADA
* duplikacja - podwojenie fragmentu
ZADANE - > ZADADANE
* inwersja - odwrócenie fragmentu o 180st.
ZADANE - > ZAENAD
* translokacja - przeniesienie fragmentu chromosomu na inny lub na ten sam w innym miejscu
ZADANE - >  ZADA      PYTANIENE
- liczbowe
* aneuploidie
         monosomie - brak jednego chromosomu - 2n - 1
         trisomie - dodatkowy chromosom - 2n + 1
        poliploidie - zwielokrtonienie całego garnituru chromosomów

3. Choroby wywołane mutacją:

a) hemofilia - recesywna
Mutacja w genie jednego z czynników krzepnięcia krwi. Skutkuje krwawieniami, wylewami. Leczenie - podaje się czynnik krzepnięcia krwi

b) daltonizm - recesywna
Zaburzenie rozróżniania barw, nie jest leczony, nie wpływa na długość życia

c) fenyloketonuria - recesywna
Brak enzymu rozkładającego fenyloalaninę. Leczenie - dieta ze znikoma ilością fenyloalaniny zapobiega objawom, śr. życia to 70 lat

d) anemia sierpowata - recesywna
Zmniejszona objętość tlenowa erytrocytów. Rzadko w rasie białej. Leczenie - transfuzje krwi. Heterozygoty nie chorują i wykazują zwiększoną odporność na malarię. Erytrocyty w kształcie sierpa.

e) albinizm - recesywna
Zaburzenia w wytwarzaniu melaniny. Zwiększone ryzyko zachorowania na nowotwory skóry.

f) choroba Huntingtona - dominująca
Mutacja w białku występującym w mózgu, zaburzenia ruchu i otępienie. Pojawia się ok. 35 r.ż. Brak leczenia

g) zespół Downa - mutacja chromosomowa - liczbowa
Trisomia 21. pary chromosomów, niedorozwój umysłowy i fizyczny

h) zespół Turnera - mutacja chromosomowa liczbowa
monosomia chromosomu X. Bezpłodność, wady serca, niski wzrost.

Answer 2

1. Czynniki mutagenne:
a. fizyczne: 
- promieniowanie jonizujące (np. rentgenowskie, gamma)
- promieniowanie ultrafioletowe (UV)
b. chemiczne:
-kwas azotowy (III), analogi zasad azotowych
- kolchicyna (taka substancja która powoduje zahamowanie powstawanie wrzeciona podziałowego ;) )
-benzopiren (jest w papierosach np )
2. Rodzaje mutacji:
a. genowe:
-delecja
- substytucja: 
   =transwersja
   = tranzycja
-insercja
b. chromosomowe:
-strukturalne:
   =delecja
   =duplikacja
   =inwersja
   =translokacja
-liczbowe:
   =aneuploidalna
   =poliploidalna
3. Choroby wywołane mutacją 
a. genowymi (bloku metabolicznego):
-fenyloketonuria: brak enzymu odpowiedzialnego za przekształcenie fenyloalaniny obecnej w pokarmie; jeśli nei ma tego enzymu produkty metabolizmu odkładają się w organiźmie uszkadzając układ nerwowy - upośledzenie umysłowe, napady padaczkowe. Metodą leczenia jest spożywanie produktów pozbawionych fenyloalaniny. Wrażliwość neuronów na szkodliwe produkty metabolizmu maleje wraz z wiekiem. 
-alkaptonuria "choroba niebieskich pieluch": brak enzymu tyrozyny w szlaku metabolicznym (aminokwas dzieki temu enzymowi jest rozkładany na CO2 i H2O), w tkankach zwiększa się stężenie produktu przemian tyrozyny który pojawia sie w moczu. Powoduje ciemnienie moczu - przybiera intensywnie niebieskie zabarwienie. Leczenie jest obajawowe.
- Albinizm (bielactwo): brak enzymu katalizującego przemianę tyrozyny w melaninę. Chorzy mają białe włosy, bezbarwne tęczówki, bardzo jasną skórę. Wrażliwi na promienie świetlne - światłowstręt. Leczenie objawowe.
-galaktozemia: brak enzymu przekształcającego cukier prosty - galaktozę, moze byc przyczyną zaćmy, uszkodzenia nerek, wątroby i mózgu.Leczenie możliwe jeśli jest wcześnie rozpoznana-usunięcie produktów mlecznych z diety.
b. genowymi: 
- anemia sierpowata (sierpowatokrwinkowa): nieprawidłowość budowy erytrocytów, mają sierpowaty kształt, co więcej mają zmiejszoną sprawność przenoszenia tlenu do tkanek i cechują się krótszym czasem życia (przez to objaw niedokrwistości). Mimo leczenia, jest chorobą śmiertelną. Mutacja recesywna, dotyczy homozygot recesywnych, heterozygot w mniejszym stopniu bo ich krwinki są w połowie zdrowe. Osoby chore, nie chorują na malarię (zarodziec malarii nie ma gdzie się zagnieździć ;) )
- mukowiscydoza: mutacja genu kodującego białko CFTR, które jest skłądnikiem błony tworzącej kanały chlorkowe. Niedobór jonów chlorkowych staje się przyczyną zaburzeń wydzielniczych. W narządach tworzy się wyjątkowo lepki i gęsty śluz, co jest przyczyną niewydolności. Leczenie objawowe. 
-pląsawica Huntingtona: choroba OUN, wywołana mutacją pojedynczego genu; powoduje przedwczesnie obumieranie neutronów, choroba śmiertelna w ciagu 15-20 lat od ujawnienia pierwszych objawów. Mutacja dominująca. Początek objawów przypada miedzy 35 a 40 rokiem życia. 
- hemofilia: niedobór czynnika krzepnięcia krwi (czynnik VIII - hemofilia typu A, czynnik IX - hemofilia typu B). Objawy to długotrwałe i obfite krwiawienia. Leczenie polega na transfuzji preparatu z czynnikiem krzepnięcia. Mutacja recesywna, zależna od genów sprzężonych z płcią. (chromosom X), zapadają wyłącznie mężczyźni. 
- daltonizm: zaburzenie rozpoznawania barw (gł. czerwonej i zielonej). Zmutowane allele są recesywne i leżą na chromosomie X, wiec występuję prawie wyłącznie u mężczyzn. 
c. chromosomowymi:
- Zespół cri du chat "zespół kociego krzyku": z powodu utraty krótkiego ramienia chromosomu 5, objawy: małomózgowie, niedorozwój, rozszczep podniebienia, wady w budowie krtani (płacz dziecka przypomina miauczenie kota)
-zespół Downa: z powodu występowania dodatkowego chormosomu 21(trisomia), objawy: skośne ustawienie szpar powiekowych, płaski profil twarzy, mniejsza głowa, krótkie konczyny w stosunku do tułowia, szerokie dłoeni i stopy o krótkich palcach, obniżone napięcie mięśniowe, trudne do wywołania i słabe odruchy, dodatkowe bruzdy na dłoniach i stopach
-zespół Edwardsa: z powodu dodatkowego chromosomu 18, trisomia; ok. 90% płodów z trisomią chromosomu 18 ulega samoistnemu poronieniu. Poronienie dotyczy płci męskiej, wiec chorych jest więcej dziewczynek. Obajwy: wady budowy zewnętrznej i wewnętrznej. 10% przezywa pierwszy rok życia
- zespół Turnera: z powodu braku jednego chromosomu płciowego, dotyka kobiety które mają tylko jeden chromosom X (monosomia), objawy: niski wzrost, niedorozwój wewnętrznych i zewnętrznych narzadów płciowych, nadmiar skóry na szyi. Leczenie to terapia hormonalna. 
-zespół Klinefeltera: z powodu obecnosci dodatkowego chromosomu X, występuje u mężcznyzn, częsty powód bezpłodności. objawy: niedorozwój jąder, słabo zaznaczone męskie cechy płciowe, nadmierny rozwój sutków, wysoki wzrost, długie kończyny.
Leczenie polega na terapii testosteronem, nie przywraca jednak płodności.