Genetička varijabilnost (različitost) proističe iz dva osnovna procesa: › rekombinacija i ›mutacija

stvaranje novih kombinacija već postojećih genskih alela.

Rekombinacije gena putem krosin-overa su normalne promene genetičkog materijala koje se dešavaju u toku ćelijske deobe

Kod eukariota postoje dva različita mehanizma mejotske rekombinacije:

slobodno kombinovanje heterozigotnih gena pri razdvajanju hromozoma u anafazi prve mejoze i

crossing-over (krosing over) između heterozigotnih gena koji se nalaze na istom hromozomu.

›Mutacije su izvor evolucionih promena, stvaranja sasvim novih oblika genskih alela.›Mutacija, u najširem smislu reči,

je svaka promena u građi genetičkog matrijala

• Pored toga, pri spajanju genoma dva gameta (amfimiksis)ostvaruju se nove kombinacje gena koje doprinose genetičkoj i fenotipskoj varijabilnosti

Genske mutacije – promene u molekularnoj strukturi pojedinih gena (mutacije u užem smislu)

Promene koje se odnose na manji broj nukleotida, za razliku od hromozomskih aberacija.

Tačkaste mutacije uključuju jedan bazni par Obično se odražavaju na funkciju jednog gena. Mogu biti spontane i indukovane Mutacije u somatskim ćelijama se nazivaju

somatskim i odražavaju se na funkcije date ćelije. Mutacije u gametima se prenose na sledeću

generaciju

Mutacije nastaju zbog:› grešaka u replikaciji od strane polimeraze

(enzima koji učestvuje u replikaciji)› grešaka u replikaciji zbog hemijskih promena

baza› zbog postojanja baznih analoga koji se

nestandardno sparuju› grešaka u replikaciji zbog UV zračenja, koji

deformišu helix, pa polimeraza greši

Promena koja nastane u DNK se naziva premutaciona lezija.

Tek kada replikaciona mašinerija pređe preko nje, tada nastaje fiksirana mutacija

› Supstitucija je zamena jednog bp drugim. › Delecija je gubljenje jednog baznog

para› Insercija je dodavanje jednog

baznog para

Supstitucija jednog baznog para

Missence mutacija izazvana supstitucijom jednog baznog para

Delecija jednog baznog para

Frameshift mutacija izazvane delecijom jednog baznog para

Frameshift mutacija izazvane insercijom jednog baznog para

Insercija jednog baznog para

Nonsense mutacija izazvane supstitucijom jednog baznog para

Supstitucija jednog baznog para

Sve ove pojave se na određen način odražavaju na sekvencu aminokiselina u proteinu. › Missens mutacija (mutacija promene smisla) - znači da je

došlo do promene u kodonu pa nastali protein ima izmenjenu aminokiselinu. Ta izmena može drastično promeniti njegovu funkciju.

› Nonsens mutacija (besmislena mutacija) znači da je kodon za neku AK mutirao u stop kodon, tako da nastaje skraćen protein, koji ne može normalno da obavlja funkciju.

› Framešift mutacije (mutacija pomerene okvira čitanja) znači da je delecijom ili insercijom izmenjen jedan kodon u nizu, te da od tog mesta prevođenje teče pogrešno.

Neke mutacije ne dovode do promene sekvence aminokiselina› Ekvivalentna mutacija znači da je jedna AK zamenjena

drugom, ali po osobinama sličnoj, tako da funkcija proteina nije ozbiljno ugrožena.

› Silence mutacija (Tiha mutacija) znači da je promenjen kodon, ali zbog izrođenosti koda, on i dalje kodira istu AK.

Strukturne - promene u strukturi hromozoma

Duplikacije i delecije – udvajanje ili gubljenje pojedinih delova hromozoma

Translokacije – razmene delova nehomologih hromozoma

Inverzije – promene u rasporedu (redosledu) delova istoga hromozoma

Numeričke - promene u broju hromozoma

• Poliploidije – promene u broju garnitura hromozoma

• Aneuploidije (heteroploidije) – promene u broju pojedinih hromozoma

odstupanja od normalne građe hromozoma

Organizmi sa jednim kompletnim setom hromozoma su euploidni

posledica mutacija pri kojima postoji promena u broju hromozoma.› Najčešći uzrok ovih mutacija je nerazdvajanje

hromozoma tokom mejoze I (nastaju 4 abnormalna gameta) ili mejoze II (nastaju 2 abnormalna gameta). › U većini slučajeva aneuploidije su letalne kod

životinja, dok kod biljaka to ne mora biti slučaj.

Nulizomija (2N – 2) predstavlja gubitak jednog homologog para

Monozomija (2N – 1) je gubitak jednog hromozoma

Trizomija (2N + 1) je dodatak jednog hromozoma

Tetrazomija (2N + 2) je dodatak jednog hromozomskog para

Monoploidija i poliploidija su promene broja kompletnih setova genoma.

Obično su letalne kod životinja. Monoploidi imaju haploidan broj

hromozoma u svim ćelijama. Obično je to stanje letalno, osim kod partenogeneze.

Poliploidija se najčešće sreće kod biljaka. Češće su parne poliploidije (4N, 6N...) jer se tad pri mejozi svi hromozomi sparuju, dok bi kod neparne poliploidije jedan set ostao nesparen.

mutacije koje predstavljaju gubitak dela hromozoma. › Prekidi u hromozomima, koji su uzrok

delecijama, mogu nastati pod uticajem hemijskih, fizičkih i bioloških agenasa i greškom u rekombinaciji.

mutacije kod kojih je segment hromozoma udvojen. › Ova pojava

nastaje nejednakim krosing overom › U prirodi postoje i

slučajevi duplikacija određenih gena što za cilj ima njihovu povećanu expresiju.

mutacije u kojima se segment hromozoma iseca i ponovo integriše, ali u suprotnoj orijentaciji › Ova mutacija ne

rezultuje u gubitku materijala, ali utiče na fenotip i expresiju

mutacije koje uključuju deleciju i inserciju.

Određeni segment biva isečen iz određenog regiona i biva inseriran u drugi. › na istom hromozomu, u pitanju

je intrahromozomalna translokacija (nerecipročna) (ABCDEFGH → AEFBCDGH).

› sa hromozoma na hromozom u pitanju je interhromozomalna translokacija, koja može biti nerecipročna (ABCDEFGH / MNOPQRS → AEFGH / MNBCDOPQRS) ili recipročna (ABCDEFGH / MNOPQRS → MNOEFGH / ABCPQRS).

› Transpozicije su podvrsta translokacija, s tim što ne dolazi do gubitka materijala, već samo do promene u expresiji i eventualno mejotičkoj rekombinaciji

Genetika, Dragoslav Marinković, Nikola Tucić, Vladimir Kekić, Naučna knjiga, Beograd 1985

Tucić, N, Matić, Gordana: O genima i ljudima, Centar za primenjenu psihologiju, Beograd, 2002.

Principi genetike – skripta, Ninoslav Đelić, Fakultet veterinarske medicine

http://www.bionet-skola.com/w/Hromozomske_aberacije