1. מוטציות
The material basis of heredity

2. מדנ"א לחלבון חלבון רנ"א דנ"א שכפול תרגום תעתוק
חלבונים נוצרים (מסונתזים) ראשונית במהלך התהליך הנקרא תרגום

3. חלבונים וחיים
החלבונים נפוצים בכל היצורים החיים כולל וירוסים.
החלבונים הם הכרחיים לחיים.
החלבונים הם מצויים במגוון רב של צורות, ומעורבים כמעט בכל התהליכים המרתחשים ביצור החי ובצומח.
החלבונים לא יכולים לשאת אינפורמציה גנטית כמו הדנ"א או הרנ"א. החלבונים אינם יכולים להשתכפל כמו הדנ"א.
רצף חומצות האמינו בחלבון מוכתב על ידי רצף הבסיסים בדנ"א על פי צופן, המכונה הקוד הגנטי.
רצף חומצות האמינו במבנה הראשוני של החלבון קובע את המבנה הסופי של החלבון.

4. בכל אחד מהשלבים- שכפול, תעתוק או תרגום עלולה להתרחש טעות ולגרום לשיבוש במבנהו ובתפקודו של של התוצר הסופי- החלבון

5. חלבונים פגומים- מוטציות
מוטציה- שינוי ברצף חומצות הגרעין, אבני הבניין של החומר העובר בתורשה.
מוטנט- גן על גבי הדנ"א שעבר שינוי על ידי מוטציה, או תא (או פרט) הנושא את הגן המוטנטי.
מחלה תורשתית- מחלה הנגרמת כתוצאה משינויים בחומר התורשתי. בדרך כלל מתייחס למחלה, שהגורם לה עובר מדור לדור.
שינוי ברצף יכול להביא לשינוי בחלבון. זוכרים את השקף דנ"א > רנ"א > חלבון
מוטציה היא בעצם טעות שקורית באחד מהלשבים (שכפול, תעתוק, תרגום) בביטוי המידע הגנטי.
לכן נדרשת אמינות בשלבים אלה- דרושה דייקנות. שגיאה באחד מהשלבים עלולה להתבטא במבנה ובתפקוד התוצר הסופי.
דוגמאות למחלות תורשתיות: סיסטיק פיברוזיס, סוגים שונים של סרטן....

6. מוטציות יכולות להתרחש בתאים סומטיים או בתאי מין.
בבעלי חיים מוטציות בתאים סומטיים אינן עוברות לדורות הבאים

7. מוטציות יוצרות שונות גנטית, אך ברוב המקרים למוטציות השפעות שליליות

8. גורמי מוטציות
גורמים פיזיקליים
גורמים כימיים
Chernobyl

9. הגורמים למוטציות גורמים לשינויים בדנ"א:
גורמים סביבתיים- כימיים ופיסיקליים (מוטגנים).
כימיים- חומרים המצויים בעשן הסיגריות (בנזופירין), בפיח, עובש מתפתח על אגוזים ומיני גרעינים
(Aflatoxin B1)
פיסיקליים- קרינת UV (שמש) , קרינה גרעינית
וירוסים- חלק קטן מסוגי הסרטן נגרמים על ידי וירוסים (הפטיטיס B גורם לסרטן כבד, HTLV-1גורם לליאוקמיה)
הגורמים המוטגניים הנם גם קרצינוגניים
Aflatoxin B1 – מצאו שגורם להחלפה של בסיס אחד G > T בקודון מס' 249 בגן p53 הידוע כמדכא גידולים.
בגוף קיימים מנגנוני תיקון מוטציות. תיקון על ידי קטיעה של תהליך הכפול, על ידי רקומבינציה- חיתוך ואיחוי מחדש.
מוטציות משמשות המחקר בסיסי ויישומי (גילוי פעילות אנזים, גילוי הגורם לפעילות, מיפוי גנטי- זיהוי מיקום הגנים לאורך הכרומוזום, יצרת מוטציות מכוונות ליצירת תכונות חדשות בחיידקים לתעשיה ולהשבחת זנים לחקלאות)

10. השפעת הטעויות, מוטציות, בשלבים השונים
טעות בשכפול- הנה הטעות המזיקה ביותר, מהסיבות:
1) טעות במהלך השכפול עתידה לעבור לתאי הדורות הבאים.
2) הדנ"א מצוי בתא בעותק בודד.
3) טעות בחלבון שנובעת במקור מטעות בדנ"א גורמת לטעות באוכלוסייה שלמה של חלבונים.
בשלבים השונים של העברת המידע הגנטי. טעות בדנ"א חמורה יותר מאשר בחלבון כי: החלבון לא מעביר את המידע הגנטי כמו כן חלבונים יש בהרבה עותקים בתא.טעות בחלבון לא תגרום לטעויות בכל אוכלוסית החלבונים.

11. סוגי מוטציות

12. מוטציות כרומוזומליות שינוי המספר התקין של הכרומוזומים
למשל טריזומיה 21 או תסמונת דאון

13. מוטציות נקודתיות החלפת חומצת גרעין (אבן בנין) אחת בחומצת גרעין אחרת.
לדוגמא: UAC (המקודד לחומצה האמינית טירוזין) ב- UAA (קודון פסק)
השמט או תוספת של חומצת גרעין אחת או שניים גורמת לשינוי במסגרת הקריאה
לדוגמא: AUG GAC CAG GUC
GUC AGG ACA UGX
לעתים שינוי בחומצת גרעין אחת לא מביאה לשינוי בחומצה אמינית.
לעיתים בסיס אחד יכול לגרום למחלה - למשל שינוי בחומצה אמינית מגלוטמית לליזין מביאה לירידה בפעילות אלפא אנטיטריפסין (המיוצר בכבד) ומביא למחלות כבד ומחלות ריאה.

14. מחלת האנמיה החרמשית מודל למוטציה נקודתית
מחלת האנמיה החרמשית מודל למוטציה נקודתית
אצל חולים באנמיה חרמשית
התגלה ליקוי בסדר הח' האמיניות
בשרשרת ביתא. במקום ה – 6
בשרשרת ביתא תקינה ממוקמת
החומצה האמינית הנקראת חומצה גלוטמית.
באותו מקום בשרשרת ביתא של אדם חולה
מופיעה החומצה האמינית ואלין.