MUTACIJE

To su promjene u genotipu jedinki koje nijesu naslijeđene od roditelja, ali se nasleđuju u potomstvu. Te promjene se manifestuju

kroz promjenu fenotipa.

Mogu se klasifikovati na nekoliko načina:

I Prema nivou promjena:

a. mutacije u genima – zamjena ili gubitak 1 ili više gena

b. mutacije u hromozomima – promjene u strukturi ili promjene u broju hromozoma.

II Prema tipu ćelije u kojoj se dešavaju:

a. mutacije u gametima – prenose se u sledeću generaciju

b. mutacije somatskim (tjelesnim) ćelijama - ne prenose se u sledeću generaciju, ali mogu dovesti do mozaičnog izgleda

organizma(kod biljaka).

III Prema uzroku :

a. spontane – dešavaju se nezavisno od spoljašnjeg faktora (slučajne greške u replikaciji).

U organizmu postoje reper mehanizmi koji ispravljaju slučajne greške pri replikaciji( pogrešno vezane nukleotide), ali se

greške ipak dešavaju sa određenom učestalošću koja predstavlja stopu mutacije ( 10 -6– 1 mutacija na 100.000 ćelijskih

dioba).

a. indukovane – izazvane spoljašnjima faktorima - zračenje, hemijske supstance...

IV Na osnovu fenotipskih efekata:

a. štetne (letalne- dovode do prerane (prereproduktivne)smrti nosioca, subletalne- smanjuju adaptivnu vrijednost nosiocu

mutacije)

b. korisne

c. neutralne

Mutacija je termin koji je prvi koristio De Vries; to je iznenadna (nasledna)

promjena genetičkog materijala.

Spontane mutacije najčešće nastaju zbog grešaka u replikaciji DNA, ),

a indukovane mutacije nastaju djelovanjem fizičkih i hemijskih mutagena.

Тeratogeneza - pojava nakaznosti embriona

Teratogeni činioci - faktori koji utiču na poremećaje u razvitku

embriona, dovodeći do nakaznosti

Kancer – rak, zloćudni tumor

Kancerogene materije - materije koje mogu izazvati kancer

Fizički

Hemijski

Biološki

Nastavnik: Ana Nikčević

Ogroman broj hemikalija ugrožava zdravlje ljudi:

Pesticidi:

insekticidi

herbicidi

fungicidi

baktericidi

-hemijski dodaci hrani i piću (konzervansi, aditivi, zaslađivači i dr.)

- hemijski zagađivači vazduha: SO2, CO2, CO, NO2

-neki kozmetički preparati

-neki ljekovi

-neki antibiotici

Mutageno dejstvo izaziva dva tipa oštećenja

- Promjene u građi i broju hromozoma

- Promjene u samim genima

Izazivaju raznovrsne promjene:

-trovanje –toksičnost

-mutageno dejstvo- oštećenje naslednog materijala

-oštećenje ploda-teratogeno dejstvo

-pojava raka- karcerogeno dejstvo

Brojna organska i neorganska jedinjenja

Aditivi, pesticidi, insekticidi, antibotici

Formaldehid, nitratna kiselina, peroksidi, fenoli

Izduvni gasovi

Otpadne vode

LSD i marihuana

LSD

Izaziva mutageni efekat, izaziva promjene u DNK strukturi

Marihuana i duvan

Izazivaju promjene u metaboličkim aktivnostima, koje

najčešće potiču od nitrogena.

Materije koje utiču na fetus tj. imaju teratogeno dejstvo.

Materije se najčešće dodaju ljekovima i mogu izazvati

promjene i oštećenje bubrega, slabije pamćenje, srčane

greške, rascjep usne,nepca, prijevremeni porođaj i mnoge

druge anomalije

Nitratna kisjelina dovodi do gubitka amino grupe iz adenina,

guanina i citozina i dovodi do promjena tipa tranzicije GC i

AT.

Alkilirajući agensi – dovode do promjena u sparivanju baza

Analozi baza- spojevi čije su strukture slične bazama i

ugrađuju se u DNK umjesto njih

Oksidansi poput slobodnih radikala ili vodonik peroksida proizvode višestruke forme oštećenja, kao što su modifikacije baza, posebno

guanozina, i prekidi dvostrukih lanaca.

Tipična ljudska ćelija sadrži oko 150.000 baza koje su podlegle oksidativnim

oštećenjima.Među tim oksidativnim ozledama, najopasniji su prekidi dvostrukih

lanaca, jer se oni teško popravljaju i mogu da proizvedu genske

mutacije, genetička umetanja i delecije (dolazi do gubitka dijela hromozoma)

iz DNK sekvence.

SIN Lista je sveobuhvatna lista supstanci koje je ChemSec

identifikovao kao supstance koje izazivaju zabrinutost.

ChemSec je na osnovu naučno provjerenih informacija i drugih postupaka koji

se zvanično sprovode u EU, sačinila bazu podatka da bi ubrzala regulatorne

postupke i dala uputstva donosiocima odluka, poslovnom sektoru, investitorima

i nevladinom sektoru o supstancama koje zbog svojih svojstva treba da se

kategorišu kao supstance koje izazivaju zabrinutost. Baza podataka SIN Liste

sadrži nazive supstanci, kao i informacije o njihovim svojstvima koji utiču na

zdravlje ljudi i životnu sredinu, tehničke funkcije i moguće načine upotrebe tih

supstanci.

Jasna Perović Bajović

Zračenja:

- nejonizujuća,

- jonizujuća

Temperatura:

-povišena,

-smanjena

λ =𝑐

ν

-Poslije zračenja bakterije gube

sposobnost razmnožavanja.

-Odgovoran za pojavu tumora i raka kože.

-Veće doze UV zraka izazivaju smrt gljiva

i bakterija pa se koriste za sterilizaciju

vazduha pri radu sa kulturama tkiva.

Dejstvo jonizujućeg zračenja je kumulativno. Ne postoje minimalne doze koje ne izazivaju efekat (nema

donjeg praga).

Zračenje može izazvati fragmentaciju hromozoma, numeričke i strukturne aberacije: aneuploidije, prekidi,

delecije, translokacije, ring hromozomi.

Aneuploidija je posljedica nepravilnog razdvajanja hromatida u anafazi mitoze, raste sa starošću majke.

Efekti zračenja na nivou gena: Indukovanje mutacija jonizujućim zračenjem nije kvalitativno novi fenomen

već se radi o povišenju učestalosti normalnih mutacionih procesa. Kao dominantne mutacije koje se javljaju

usled zračenja su skeletne (kratki udovi) i katarakt mutacije. Najdrastičnije fenotipske manifestacije genskih

mutacija izazvanih zračenjem su smanjenje vitalnosti organizma, odnosno opšte adaptivne vriednosti

uključujući i letalnost. Ovo može biti posljedica mutacija na pojedinim genskim lokusima, ali je češće u

poligenim sistemima.

D(𝐺𝑦) =𝐸

𝑚

-projekat je započet septembra 2016.god.

-problem br.1 koji izaziva tumor pluća

Povišenje temperature izaziva unos energije u sistem sto dovodi do povišenja kinetičke energije atoma i molekula u ćeliji. Povišenjeenergije dovodi do :

1)ubrzavanja hemijskih reakcija , tako da pobuđeni molekuli mogu lakše da reaguju,

2) ubrzavanja enzimskih reakcija, tako da je opšti metabolizam u ćeliji povišen;

3) frekvencija sudara molekula se povećava,

tako da u toku direktnih sudara sa DNK može doći i do raskidanja veza unutar molekula DNK što bi se manifestovalo pojavom jednolančanih pa i dvolančanih prekida u molekulu.

Povišenje temperature može da dovede i do dezaminacije citozina pri čemu se dobija uracil. Uracil nije normalan konstituent DNK tedovodi do distorzije molekula, distorzija zaustavlja životno važnu replikaciju i aktiviraju se konstitutivni reparacioni mehanizmi.

Povišenje temperature takođe izaziva indukciju transpozicije transpozona. Ovaj proces može biti praćen promjenom genske expresijebilo njenim smanjenjem ili povećanjem. Promena expresivnosti može dovesti do razvoja tumora ako je u pitanju neki od regulatornihenzima zahvaćen transpozicionim procesom. Takođe može doći i do potpune inaktivacije gena ugradnjom transpozona u njegovuinformativnu ili kontrolnu sekvencu; ovaj događaj takođe može biti početak kancerogeneze ili mutageneze.

Promjene u temperaturi mogu i da dovedu do inaktivacije reparacionih mehanizama. Njihova inaktivacija u sadejstvu sa mogućimlezijama imaju letalan ishod po organizam.

S druge strane i snižavanje temperature dovodi do povećanja stope mutabilnosti. Smanjenje temperature je stresna situacija zaorganizme, naročito one koji imaju stalnu tjelesnu temperaturu. Stanje stresa je praćeno fiziološkim odgovorom koji izmežu ostalogobuhvata povećanje koncentracije kortikosteroida: adrenalina i noradrenalina. Hormoni u organizmu regulišu mnoge procese, njihovapovećana koncentracija dovodi samo do ubrzavanja tih procesa, ubrzavanje u nekim slučajevima podrazumeva smanjenu kontrolu štomože dovesti do griješenja i nagomilavanja ovih grešaka, te je povećanje koncentracije hormona genotoksično.

Razlozi mutabilnosti i genotoksičnosti pri povećanju temperature su kinetičke prirode usljed povišenja energije sistema/ćelije; doksniženje temperature rezultuje u fiziološkom odgovoru.

Temperaturno senzitivne mutacije su klasa genskih mutacija koje nisu izazvane variranjem temperature, to su već postojećemutacije koje se samo eksprimiraju na nekoj određenoj temperaturi, najčešće na povišenoj.

Nastavnik: Olivera Lučić

Otkriveno je 1970. -tih,da onkogeni virusi mogu inducirati geneske mutacije ćelija sisara. Fenomen je

posmatran kod svih grupa DNA koje sadrže viruse i neke retroviruse. Mutageni efekt testiranih virusa na

genskom nivou,nije preciziran na lokusu. Virusi induciraju tačkaste mutacije.

The HPV (Human Papilloma Virus)HPV,posebno E6 I E7 tip, onkogeni su koji

sprečavaju ili koče obuzdavanje tumorskih funkcija.

Hepatitis B virus

Hepatitis B ima najmanji genom. Animalni DNA virus ima specifičnu razornu moć u ćelijama

više vrsta uključujući i čovjeka.Hronična infekcija ovim virusom asocira sa karcinomom jetre.

The SV40 virus (Simian vacuolating 40 virus) koristi metode ndovitoze kroz kaveolarnu vrećicu,da bi probušio membranu susjedne ćelije i promijenio DNA i RNA komponente rezultujući ćelijsku smrt i nastanak novih SV40 virusa. Ovaj tip virusa takođe ima mogućnost sprečavanja ekspresije p53 gena,

što rezultuje nekonrolisanim rastom ćelija,čime nastaje maligni mezoteliom.To je najbolje proučen DNA tumorski virus na polju molekularne biologije.

Indukuju benigne i maligne tumore u ljudi i životinja.Ima oko 60 različitih vrsta papiloma virusa koji

inficiraju epitelne ćelije nekih tkiva. Neki od ovih vrsta uzrokuju benigne bradavice.

induciraju tumore kod više životinjskih vrsta. Dva su člana herpes familije, Kaposis sarkoma-

herpesvirus i Epstein-Barr virus, asociraju sa humanim kancerom.

To je virus iz RNA familije virusa. Retrovirusi uzrokuju kancer u različitih životinja uključujući I

čovjeka. On djeluje na T-limfocite,što je rezultat ekspresije viralnog gena tax koji kodira

regulatorni protein.

Za bakterije je najstresnije kada ih tretiramo visokim koncentracijama antibiotika, naime to

inducira njihov genetički program za izazivanje mutacija, pa bakterije počnu brzo mutirati kako bi

se prilagodile novoj situaciji.

Neke bakterije kao što je Heliobacter pylori uzrokuju upalu, te zbog oksidacije uzrokuje oštećenje

DNA i smanjuje mogućnost repair sistema, a time povećava rizik za mutaciju...

Simbiotske bakterije, kada mutiraju luče mutagen koji izaziva dalje mutacije:

Sallmonela typhii, E.coli

Infektivni agensi:

Citomegalovirus – mikrocefalija, hidrocefalija, defekti neuralne

cijevi, cerebralna kalcifikacija, mentalna retardacija.

Varičela- bolesti kože, mentalna retardacija, mišićna atrofija

Pitanja?