الطفرات الجينية

أنواع التغيرات على مستوى الدنا

تبدأ أي طفرة جينية بإعادة ترتيب تسلسل النيوكليوتيدات. ويتم تمييز عدة خيارات أساسية لهذه التغيرات البنيوية:

• الحذف - الفقدان المادي لقطعة من المادة الوراثية.
• التضاعف - مضاعفة غير طبيعية أو تكرار متكرر لمنطقة معينة من الدنا.
• الانقلاب - دوران جزء من السلسلة بـ 180 درجة بالضبط.
• الإدراج - دمج (إدخال) قطعة إضافية في السلسلة الأصلية.

يتم تصنيف الاستبدالات النقطية للقواعد النيتروجينية في الكودونات بشكل منفصل:

• الانتقال (الترانزيشن) - عندما تتغير قاعدة البيورين إلى قاعدة بيورين أخرى، أو البيريميدين إلى بيريميدين.
• الاستبدال المستعرض (الترانسفيرشن) - استبدال متقاطع للبيورين بالبيريميدين أو العكس.

التأثير على تخليق البروتين النمط الظاهري

ينعكس تغيير بنية الدنا حتمياً على عملية الترجمة. اعتماداً على العواقب على جزيء البروتين، يتم تمييز خمسة أنواع من الطفرات:

1. الطفرات المحايدة ("الصامتة"). لا تظهر خارجياً بأي شكل من الأشكال. نظراً لانحطاط الشفرة الوراثية، غالباً ما يرمز الكودون المتغير إلى نفس الحمض الأميني، لذلك لا تتأثر بنية البروتين.
2. طفرات الخطأ النسخي (الميسنس). يؤدي استبدال النيوكليوتيد النقطي في الجزء المشفر إلى دمج حمض أميني مختلف. ونتيجة لذلك، يتم تصنيع عديد الببتيد بخصائص متغيرة.
3. الطفرات الباطلة (النونسنس). يؤدي استبدال القاعدة النيتروجينية إلى تكوين كودون توقف (كودون إنهاء). ينقطع تخليق البروتين قبل الأوان، وتتوقف الترجمة.
4. الطفرات التنظيمية. تتوضع في المناطق غير المترجمة 5' أو 3'. يبقى الجين نفسه سليماً، ولكن يتم تعطيل تنظيم تعبيره.
5. الطفرات الديناميكية. تنشأ بسبب زيادة مرضية في عدد تكرارات ثلاثي النيوكليوتيد في الأجزاء ذات الأهمية الوظيفية من الجين. هذا يمكن أن يمنع النسخ تماماً أو يعطي البروتين خصائص تعطل استقلابه الطبيعي.

التصنيف حسب النتائج ونوع الخلايا

تعتمد شدة العواقب على الكائن الحي على الخلايا التي حدث فيها الخلل، ومدى خطورة الخلل.

وفقاً لتوطين الخلل الأساسي، يتم تمييز ما يلي:

• طفرات الخلايا التناسلية (الجاميتية). تحدث في الخلايا الجنسية، وتنتقل بالوراثة وتشكل أمراضاً وراثية حقيقية (على سبيل المثال، الهيموفيليا أو بيلة الفينيل كيتون).
• الطفرات الجسدية. تحدث في خلايا الجسم ولا تنتقل إلى النسل. وغالباً ما تصبح سبباً لتطور الأورام أو بعض أمراض المناعة الذاتية.
• الطفرات المركبة. تجمع بين الطفرات في كل من الخلايا الجنسية والجسدية (مثال - ورم أرومة الشبكة العائلي).

وفقاً للنتيجة السريرية، تنقسم الأمراض إلى:

• قاتلة (ليتال). تؤدي إلى الموت في مرحلة التطور داخل الرحم (الصيغ الصبغية الاحادية، أو الأحاديات الصبغية الجسدية، وغالبية الصيغ الصبغية المتعددة).
• شبه قاتلة (سوبليتال). تنتهي بالوفاة قبل سن البلوغ، مما يستبعد إمكانية إنجاب ذرية (متلازمة لويس-بار، بعض حالات الهيموفيليا، نقص غاماглоبولين الدم من النوع السويسري).
• ناقصة التناسل (الهيبوجينيتال). تترافق مع العقم (متلازمة كلاينفلتر، متلازمة شيريشيفسكي-تيرنر).

الأمراض أحادية الجين

تنتقل أشكال الاعتلال الوراثي إلى الأطفال من الوالدين عبر الخلايا الجنسية ولها دائماً سلالة عائلية. الشكل الأكثر شيوعاً للأمراض الجينية هو الأمراض أحادية الجين.

من المعتاد تمييزها وفقاً للفئة الوظيفية لعديد الببتيد التي تضررت:

• البروتينات البنيوية.
• البروتينات الإنزيمية (تؤدي إلى الاعتلالات الإنزيمية).
• بروتينات المستقبلات.
• الناقلات عبر الغشاء.

الخصائص الرئيسية لأي مرض أحادي الجين هو نوع وراثته. يمكن أن يكون وراثياً جسدياً مسيطراً (أوتوسومياً مهيمناً)، أو جسدياً متنحياً، أو مرتبطاً بـ صبغي X (سائداً أو متنحياً)، أو هولاندرياً (مرتبطاً بـ صبغي Y)، أو ميتوكوندرياً. من المهم أن تتذكر أنه في حالة النمط المتنحي للوراثة، قد لا يختلف النمط الظاهري للمتخالف اللواقح عن المعيار - ستكون مظاهر المرض ضعيفة الوضوح أو غائبة تماماً.

باختصار: إجابات عن أسئلة حول الموضوع

أسئلة من المحاضرات والامتحانات

مواضيع أخرى للمراجعة في نفس السياق

• الطفرات الجينومية: تضاعف الصبغيات (البوليبلُويدي) واختلال الصيغة الصبغية (الأنيوبلويدي)
• آليات التغير غير المنتظم في عدد الكروموسومات (عدم الانفصال والتأخر في الطور الانفصالي)
• تصنيف الأمراض وفقاً لدور العوامل الوراثية والبيئية
• الأمراض الإيكوجينتية وأمراض الاستعداد الوراثي
• الأمراض الصبغية في هيكل الأمراض الوراثية

مواضيع أخرى من قسم "الفصل 3. أشكال التباين المرضي الناجم عن التغيرات في الجينوم"

تم إعداد المادة بواسطة أعضاء هيئة التدريس في WhiteCoat Pro وفقاً للمنهج الدراسي لكليات الطب. وهي ذات طابع تعليمي.