Класифікація мутацій: генні, хромосомні, геномні

В даний час виділяють генні, хромосомні і геномні мутації.

Генні мутації - це зміна гена, що призводить до виникнення нових видів його алелів. Численні дослідження показали, що один і той же ген може мати багато варіантів в структурі його ДНК. При спадкових захворюваннях описані заміни, втрати, подвоєння одного або декількох нуклеотидів. При цьому може змінюватися не тільки структура екзонів, а й порушуватися робота регуляторної області або точність «вирізування» інтронів з РНК. Іноді зміна нуклеотидної послідовності призводить до появи «стоп-кодонів» в області гена.

Генні мутації по-різному відображаються в фенотипі. Частина з них не впливає на функціональні властивості відповідного білка. Наприклад, відомо багато видів гемоглобінів, які забезпечувають нормальний транспорт кисню. Іноді, незважаючи на зміну нуклеотидної послідовності, амінокислотний склад білка не змінюється через виродженість генетичного коду.

Інші мутації ушкоджують контрольований цим геном білок. При цьому може відбутися повна втрата функції білка, або зміна кількості відповідних мРНК і білка, або формування нового білка з іншими властивостями, часто шкідливими для організму.

Генну мутацію можна зареєструвати, якщо вона призводить до появи аутосомно-домінантних або Х-зчеплених рецесивних ознак. У такій ситуації народження хворої дитини виявляється єдиним випадком захворювання з подібним типом успадкування в конкретній сім'ї, навіть при аналізі декількох поколінь.

Значно складніше виявити зміни спадкового матеріалу, що супроводжується виникненням рецессивного аллеля гена, що розташований на аутосоме. Фенотипічні прояви такої мутації можливо тільки, якщо в одному організмі обидва алельних гена визначатимуть білки зі схожімі властивостями. Однак імовірність одночасної і випадкової зміни в статевих клітинах двох однакових алельних генів у обох батьків вкрай малоймовірна.

Як описано раніше, частота генних мутацій збільшується в потомстві батьків старшого віку. Передбачається, що це пов'язано з великим числом клітинних поділів і, відповідно, реплікацій ДНК, які відбуваються в сперматогенезі протягом усього періоду статевої зрілості чоловіка. Приблизні підрахунки показали, що до 28 років число поділок статевих клітин у чоловіків виявляється в 15 разів більше, ніж у жінок. Зі збільшенням віку чоловіка вірогідність «помилки» в процесі реплікації ДНК опиняється досить високою.

Первинні генні мутації реєструються у людини досить рідко, так як більшість випадків порушень структури ДНК виправляється за допомогою спеціальних ферментних систем.

Хромосомні мутації - це зміна структури хромосом. При цьому може статися повеличення або зменшення кількості спадкового матеріалу. Відсутність або надлишок будь-яких ділянок ДНК зазвичай важко відбивається на стані здоров'я людини. Такі мутації називаються незбалансованими. Зміна структури хромосом може супроводжуватися переміщенням і незвичайним з'єднанням ділянок або цілих хромосом. В результаті утворюються нові групи зчеплення. Такі мутації можуть не призводити до патологічних змін фенотипу, і тоді вони є збалансованими. Хромосомні мутації відбуваються дещо частіше, ніж генні

Геномні мутації характеризуються змінами числа хромосом. Найчастіше виявляється наявність додаткової хромосоми або навіть декількох. Можлива втрата однієї хромосоми. Ці мутації завжди є незбалансованими, оскільки супроводжуються значними трансформаційними змінами кількості спадкового матеріалу і призводять до важкого захворювання у людини. Частота окремих форм геномних мутацій може становити 1 випадок на 700 новонароджених. Ще частіше вони реєструються у спонтанно абортованих плодів (42-45% випадків подібних вагітностей). Численними дослідженнями було встановлено, що ймовірність народження дитини, яка має хромосомну або геномну мутацію, залежить від віку матері, але близько 20% випадків цих захворювань обумовлені порушенням мейозу у батька.