Мутации

Нуклеотиды – это мономеры нуклеиновых кислот. Они состоят из остатка фосфорной кислоты, связанного с пятиуглеродным сахаром, который в свою очередь соединяется с азотистым основанием.

Последние могут быть двух типов: пуриновые (аденин и гуанин) и пиримидиновые (цитозин, тимин и урацил в РНК).

Нуклеотиды подвержены действию различных мутагенов (УФ-лучи, ионизирующая радиация и т.д.). В зависимости от действующего фактора и вносимых изменений выделяют следующие типы мутаций:

1. Дезаминирование

Мутагеном в данном случае может быть даже вода. При взаимодействии с азотистым основанием вода отщепляет аммиак, в результате чего из аминогруппы (-NH2) образуется кетогруппа (R1-CO-R2). Данная мутация способна привести к замене в цепи ДНК цитозина на урацил, который в норме встречается только в РНК.

2. Возникновение ошибок при репликации

Полимеразы – это ферменты репликации, которые присоединяют нуклеотиды. В ходе своей работы они совершают ошибки и способны встроить неправильный нуклеотид в цепь, однако это происходит довольно редко. Например, напротив цитозина вместо гуанина может ставиться аденин, что приводит к искажению структуры ДНК, в дальнейшем такая ошибка может привести к нарушением репликации и транскрипции.

Такие ошибки исправляются в процессе репликации путем 3’-5’ экзонуклеазной активности ДНК-полимераз.

3. Образование пиримидиновых димеров

Мутация характеризуется сшивкой азотистых оснований соседних нуклеотидов, обычно тиминов, возникает под действием УФ-излучения и приводит к сильному искажению спирали ДНК, что может привести к блоку репликации и транскрипции. Репарация мутации обычно идет по механизму фотореактивации.

4. Апуринизация и апиримидинизация

Мутации связаны с разрывом гликозидной связи между сахарофосфатным остовом нуклеотида и азотистым основанием.

Итогом является удаление азотистого основания и остановка репликации и транскрипции.

5. Алкилирование

Процесс характеризуется добавление к азотистому основанию алкильной группы, что приводит к появлению модифицированных оснований (например, метилгуанина), искажению двойной спирали и, как следствие, ошибкам репликации.

Источник: vk.com

Комментарии: