المطفرات واآلليات الجزيئية للطفرات

التلقائية : الطفراتهي : ا( اسباب ثالث الى تعود دنا في حيوية اخطاء نتيجة التلقائية الطفرات تحدث

دنا- .1 كليوتيدات نيو في النيتروجينية للقواعد االضافه او الحذف او االستبدالدنا- .2 تركيب في المشاركة النيتروجينية القواعد في كيميائية تغيرات3. الجينوم- في لموضعها االنتقالية دنا عناصر احد وتغيير

واالمينو والجوانين للثيمين الكيتو الطبيعية صورتها من تحولها النيتروجينية القواعد لتغير الجزيئي االساسوالسيتوسين للثيمين االيمينو والجوانين للثيمين االينول هي ثباتا اقل صورة الى والسيتوسين لآلدينين

Tautomeric shift النيتروجينية بالقواعد الكربون ذرات مواقع بين الهيدروجين ذرات تحريك الى ذلك ويعودالسيتوسين . مع االدينين او الثيمين مع الجوانين القواعد اقتران عند الطفرات وتحدث

الكيميائية( :- التغيرات اما بالبيورين- ) ( 1 حذف سكر Depurinationازالة عن القاعدة انفصال بسبب والجوانين االدينين حذف يليها

الطفرة . تحدث المحذوفة القاعدة تستبدل ال ريبوزوعندما الديؤكسىاالمين- 2 قاعدة Deaminationازالة الى يحولها بما النيتروجينية القواعد من االمين مجموعة حذف فتعنى

: مثال اخرىيوراسيل . الى يحولها السيتوسين من االمين مجموعة حذف

االمين --> --> ,) مجموعة عودة عدم حالة في باالدينين يرتبط سيتوزين اليوراسيل حذف اليا االصالح يتم.) طبيعي سيتوسين لتكوين لموضغها

المرقومة الكربون بذرة يرتبط المميثل السيتوسين 5السيتوسين تحول لتصويب الية توجد وال ثيمين الى يحولها) دنا ,) في طبيعية قاعدة النها اصالحها يتم ال ثيمين الى السيتوسين تحول عن الناشئة الطفرات ثمين الى

للطفرات ساخنة نقاط المميثل السيتوسين على المحتوية دنا كليوتيدات نيو اماكن Mutation hotتعتبرspots. ,للطفور عال معدل ذات مواضع

المستحدثه : - الطفراتللدراسة كافية بأعداد طفرات الستحثاث وكيميائية فيزيائية عوامل تستخدم

الكVيميائية . المواد من وكثير البنفسجية فوق واالشعة المؤينة االشعة مثل

فيزيائية : : - بعوامل المستحثة الطفرات اوالالطفرات- .1 من عالية معدVالت وجاما وبيتا الفا واشعة السينية االشعة تستحثشوارد- . 2 فتنطلق الجزيئات بذرات تصطدم الحية الخاليا االشعة هذه تخترق

حرة) ( ذلك . Free radicalsجذور في بما الكيميائية الروابط تكسير تستطيعالدنا . تركيب في المشاركة الروابط

االستبدVال- 3 بآليات الطفرات الى تؤدي التي التغيرات تنشأ دنا لتكسير ونتيجةالنيتروجينية . للقواعد االضافة او الحذVف او

البريميدين- 4 مركبات على تؤثر الضعيفة الطاقة ذات البنفسجية فوق االشعةالبريميدينية النيتروجينية القواعد من ثنائيات Pyrimidine dimersوتكVون

في متماثلتين متتاليتين قاعدVتين بين ارتباط الى يؤدي والفوسفات السكر عمودالثيمين . ثنائيات تكوين مثل النيوكليوتيدات سلسلة

كيميائية : بمواد المستحثة الطفراتالن- 1 باالشعاع المستحثة الطفرات من شيوعا اكثر كيميائيا المستحثة الطفرات

واالعشاب االفات مبيدات مثل المشعه المواد من انتشارا اكVثر الكيميائية الطفراتالغVذائية . المواد وملونات التربة ومخصبات واالصباغ

المجموعات- 2 اهمها مجموعات عدة الى للطفرات استحثاثها آلية حسب تصنفالقواعد : نظائر او مشابهات للقواعد Base analogsالتالية المحورة والعوامل

Base modifying ) ( االدراج الولوج عوامل او المتداخلة والعواملIntercalating agents .

القواعد : - مشابهاتدنا تركVيب في المشاركة النيتروجينية القواعد لتركيب مشابه تركيب ذات مركبات هي

مترادفتين صورتين في مشابهات Tautomersتوجد واكثر واالينول الكيتو هماهما شيوعVا بيورين- 2و mo ur acil 5-Broبرومويوراسيل- 5القواعد -2امينو

Amino purine Vعند- 5ال يقترن والثيمين بالسيتوسين شبيه مركب برومويوراسيلذلك وعلى ايضا متكافئ استبدال طفرة مسببا االدينين مع الكيتو صورة في وجوده

باالستبدال الطفرات يسبب المترادفتين صورتيه في البرومويوراسيل ان القول يمكنوالجوانين . االدينين بين المتعVاكس

المحورة :العواملغاز مثل الكيلية مواد النيتروجينية للقواعد المحورة العوامل تشمل

سلفونات , ميثان اثيل المعروفه والمطفرات ومشتقاته - EMSالخردلسلفونات - ميثان النيتروز MMSوميثيل -Nitrous acidوحمض

امين - NTGوالنيتروجوانيدين كسيل الهيدرو مثل هيدروكسيلية وموادHydroxyl ) ( , اثيل او مثيل الكيل مجموعة باضافة االلكيلية المواد تقوم

باستبدال الطفور سبب مما تركيبها لتحور النيتروجينية القواعد الىمتكافئ . . والغير المتكافئ القواعد

المتداخلة : الموادفي دنا الظهار بعضها تستخدم صبغات عدة المتداخلة المواد تشمل

االثيديم بروميد اشهرها االجاروز هالم او Ethidium bromideالمحاليلالبرتقالي - Acridineواالكريدين- -Acriidine orangeواالكريدين

الدنا , Proflavineوالبروفالفين كليوتيدات نيو بين تتداخل مركبات وهيجزئ في النيتروجينية والقواعد المركبات هذه بين تفاعل دون بينها بالولوجالنيتروجينية القواعد بعض اضافة او ازالة يسبب المواد هذه ولوج ولكن دنا

االطار ازاحة طفرات يستحث .مما

احيائية: :- بعوامل المستحثة الطفرات ثالثااالصابة- 1 منها طرق بعVدة احيائية عVوامل بواسطة المستحثة الطفرات تظهر

وااليبوسومات . االدخال كعVناصر متنقلة دنا عناصر وتحرك بالفيروساتالرجعية- 2 او االرتدادية الفيروسات مجموعة على Retrovirusesتعتبر تحتوى التي

وراثية كمادة رناالحمة- 3 من Adernovirusesوفيروسات وراثية كمادة دنا على تحتوى التى

والحيوان . االنسان في السرطان من مختلفة انواع احداث على قدرة اكثرالفيروساتخاليا- 4 جينوم مع الفيروس جينوم ويلتحم الخاليا بمهاجمة الفيروسات هذه تقوم

السرطنة بجين المسمى الفيروس دنا جينات احد فيستحث Oncogeneالعائلتوقف . بال انقسامها يسبب مما لآلنقسام محفزة مواد النتاج المصابة الخاليا

االخطاء- 5 من دوامة في تتركها فانها المصابه الخاليا الفيروسات هذه مغادرة عندايضية . اخطاء او كروموسومية عيوب او وراثية كطفرات تظهر الوراثية

من- 6 الناتجة السرطانية الخاليا من العديد في الوراثية الطفرات وجود تاكد وقدالمثانة سرطان في الحال هو كما بالفيروسات Bladder carcinomaاالصابة

القولون الرئة Colon cancerوسرطان وانواعLung cancer Vوسرطانالحليمية . Papillonmasالسرطانات

الفيروسية- :-2 الطفرات امثلة منالبكتيري البكتيري Muالفيروس الكروموسوم في عشوائيا جينومه إدماج يستطيع

عمله . يعطل الجينات احد وسط في الفاج دنا اندماج الن قوى كمطفر ويعمل

التقديرات ( وتشير ظهورها في مهما دورا تلعب االدخال وعناصر االنتقالية العناصر ببين يتراوح االمعاء بكتيريا في االدخال عناصر تحرك نتيجة الطفور معدل 7و- -6 10ان

االدخال ) ( عناصر الن رجعية ارتدادية طفرات انها سماتها ومن جيل لكل خلية لكلبالغة بدقة العائل كروموسوم من نفسها تزيل ان تستطيع

للطفرات : - الظاهرية التاثيراتالمعروفة- 1 الطفرات من العظمى الغالبية ولكن ضاره او مفيدة تكون قد الطفرات

ومتنحية ضارةذات- 2 النزيمات فتشفر الطافرة االليالت اما نشيط النزيم يشفر السائد البري االليل

ومميتة . متنحية تكوين نشاط في الكامل الفقد الى تؤدي التي معدوم او ضعيف نشاطتم قد البي الطراز آليل الن بديهي امر الطافر لآلليل الجيني التعبير ناتج نشاط وضعفللكائن . المثلى النشاط بدرجة ليفي الطبيعي االنتخاب بفعالية عديدة اجيال عبر انتخابه

التي- 3 الطفرات فان الكائن لحياة مالءمة اكثر البري الطراز آلليل التعبير ان وحيثانعدام او اقل نشاطا ماتسبب غالبا االمينية االحماض تتابعات في تغيرات الى تؤدي

وضارة . متنحية تكون فانها ولذا النشاط

-: مهم.رايت- 1 سيث ماسجله للطفرات الظاهرية االشكال مرزعته Seth Wrightاول في

عام االمريكية المتحده قوانين 1791بالواليات اكتشاف من عام مائة عن مايزيد قبل أيالحمل ) ذلك مزاوجة وعند طبيعVية اغنام من االرجل قصير حمل والدة الحظ حين الوراثة

مع ( صفة 15الخروف ان على يدل مما قصيرة ارجل ذوى االغنام من اثنان ظهر نعVجةقصيرة , بالماشية سعVيدا كان رايت سيث ان الطريف ومن متنحية صفة القصيرة االرجل

مزرعته . سور عVلى من القفز تستطيع لم آلنها االرجلوالبسلة- 2 السبع وحنك العايق مثل النبات من كثير في والبتالت االوراق الوان تبرقش

الصباح . وفجر الليل وشب والذرةوهي- 3 الموروثة االيض اخطاء امراض االنسان في للطفرات الظاهرية التاثيرات من

عديمة او فعالة غير انزيمات تكوين الى تؤدي جينات في طفرات عن ناتجة امراضاالمراض :- هذه امثلة ومن النشاط

الكابتوني افراز Alkaptonureaالبول نتيجة البول لون اسوداد في اعراضة تظهر الذيالهوموجينيستك المسئول Homogenistic acidحمض الجين في طفرة وجود بسبب

فيونلي الكيتون البول ومرض اكسدته انزيم تكوين الذي Phenylketon ureaعنالعديد تكوين يسبب مما والبول الدم في االنين فنيل االميني الحمض تراكم نتيجة يظهرويظهر العقلي التخلف الى تؤدي العصبي والجهاز للمخ السامة االيضية المشتقات من

كسيليز هيدرو االنين الفنيل انزيم نشاط فقدان نتيجة المرض Phenylalanineهذاhydroxylase . التيروسين الى االنين الفنيل حمض تحويل على يعمل الذي

في للطفرات الشهيرة الظاهرية االشكال امثلة ومناالنسان :-

المسمى البري الهيموجلوبين يتكون الهيموجلوبين طفرات ايضاالفا Aهيموجلوبين تسمى سلسلة من اثنتان ببتيدية سالسل اربعة من

من الفا سلسلة وتتكون بيتا تسمى سلسلة من اميني 141واثنتان حمضمن بيتا سلسلة تتكون على 146بينما التعرف امكن وقد اميني حمض

للبروتينات الكهربي التفريد باستخدام الهيموجلوبين في تباينات عدةالظاهري الشكل على التأثير قليل االخر والبعض التأثير شديد بعضها

الحمراء . الدم وكرات للهيموجلوبينالهيموجلوبين تحول هي شهرة الطفرات هذه الهيموجلوبين Aاكثر الى

S الموضع في الشحنة سالب جلوتاميك االميني الحمض استبدال نتيجةيغير مما الشحنة متعادل فالين بالحمض بيتا سالسل احدى في السادس

الشكل تغيير عليه يترتب بما الهيموجلوبين لجزئ البنائي التركيبيسبب الذي الهاللي او المنجلي الشكل الى الحمراء الدم لكرات القرصي

بحمض الجلوتاميك حمض استبدال ويعزي المنجلية الدم خاليا انيمياالقواعد لزوج متكافئ غير استبدال طفرة الى القواعد ATالفالين بزوج

GC .

Normal hemoglobin DNA

Normal hemoglobin DNA

Mutant hemoglobin DNAالطافر الهيموجلوبين دنا

Normal hemoglobin DNAالطبيعي الهيموجلوبين دنا

Sickle-cell hemoglobinالمنجلية الخلية هيموجلوبين

* Val

Normal hemoglobinالطبيعي الهيموجلوبينGlu

mRNAmRNA *