mutacije

mutacije, nagle promjene nasljedne osnove u stanicama koje dovode do strukturnih i funkcionalnih promjena u njima i u njihovu potomstvu. Mutacije somatskih stanica reflektiraju se samo na ograničenu populaciju stanica u jednoj jedinki za njezina vijeka (somatske mutacije). Naprotiv, mutacije u spolnim stanicama, odnosno njihovim nezrelim oblicima (mutacije zametne linije) prenose se na potomstvo i mogu uzrokovati poremećenje razvitka i funkcije organizma. To su mutacije u užem smislu koje su praktički najvažnije. Mutacije mogu zahvatiti zametnu osnovu na različitim razinama. Mutacije gena ili genopatije su promjene u strukturi DNK, najčešće zamjene jedne nukleotidne baze drugom (promjena kodona). Mutacije kromosoma ili kromosomopatije su strukturne promjene pojedinačnih kromosoma (kromosomske aberacije). Mutacije genoma su promjene ukupna broja kromosoma (poliploidija, aneuploidija, trisomija i dr.). Svaka od ovih promjena može nastati bez vidljiva razloga (spontane mutacije), ili ih mogu izazvati različiti činioci (mutageni) iz okoline (inducirane mutacije). Mutageni su: različite vrste zračenja, tvari (npr. iperit, anorganske i organske kiseline, akridinske boje), temperaturni šok, virusi i dr. Kako promijenjena nasljedna osnova može djelovati u različitim fazama životnog ciklusa, ispoljavati se u različitim vrstama stanica i poremećivati različite stanične funkcije, mutageni mogu biti ujedno i teratogeni i kancerogeni. S obzirom na životnu sposobnost organizma, mutacije mogu biti indiferentne ili čak korisne. Takve mutacije su genetska osnova varijabilnosti živoga svijeta, a prirodno odabiranje povoljnih mutacija osnovna je pokretačka snaga evolucije. Mutacije mogu imati i nepovoljan učinak na razvitak, strukturu i funkciju organizma. U ekstremnom obliku to su letalne mutacije (letalni geni), koje dovode do prerane smrti organizma, često već prije implantacije oplođene jajne stanice. Procjenjuje se da svaki čovjek nosi 5-10 nepovoljnih mutacija i da 10% ljudi u populaciji ima šansu da stekne neku mutaciju tijekom reprodukcijskog razdoblja svoga života. Opasnost od ekspresije mutiranih gena znatno je manja. Postoje molekulski mehanizmi reparacije oštećene DNK, a zbog postojanja tzv. degeneriranog koda neke mutacije ne uzrokuju nikakvih promjena u ekspresiji gena (tihe mutacije). Mutacije su obično recesivne i mala je vjerojatnost da se nađu u homozigotnom stanju. Dođu li do izražaja, očituju se kao promjena sposobnosti stanice za biosintezu određenog proteina (enzima, strukturnog ili transportnog proteina, receptora na staničnoj površini i dr.). Nedostatak tih proteina dovodi do vidljivih promjena fenotipa (albinizam, Kartagenerov sindrom, anemija srpastih stanica) ili do prekida metaboličkih lanaca (enzimopatije) uz nakupljanje nemetaboliziranih tvari u stanicama (tezaurizmoze) ili njihovo pojavljivanje u tjelesnim tekućinama, što zajedno sa sekundarnim popratnim promjenama čini kliničku sliku molekulskih ili nasljednih metabolitičkih bolesti.