Transcript 5 mutation
การกลาย (mutation) ครูเอื้อมพร เอี่ยมแพร Mutation หมายถึง การเปลี่ยนแปลง ลักษณะพันธุกรรมซึ่ง เกิดขึน้ บนยีนหรือ โครโมโซม และ สามารถถ่ายทอด ลักษณะดังกล่าวไปยัง รุ่นต่อไปได้ ระดับของ mutation 1. Mutation ระดับ gene (gene mutation) เป็ นการ เปลี่ยนแปลงที่เกิดขึน้ ที่เบส 1.1 การแทนที่ค่เู บส (base pair substitution, point mutation) – Transition : การแทนที่ด้วยเบสชนิดเดียวกัน Pyrimidine (C – T) ถูกแทนที่ด้วย pyrimidine หรือ purine ถูกแทนที่ด้วย purine – Transversion : การแทนที่ด้วยเบสต่างชนิดกัน แผนภาพแสดงการแทนที่ค่เู บส transition A G transversion T transitionC ตัวอย่าง CUU CUC CUA CUG CUU CUG CUA CUG จาแนกตามผลการเกิด mutation • Missense mutations : การเกิดมิวเทชันที่ทาให้ชนิดของ กรดอะมิโนเปลี่ยนไป ส่งผลให้โครงสร้างโปรตีน เปลี่ยนไป • Nonsense mutations : การเกิดมิวเทชันที่ทาให้เกิดเป็ น stop codon ส่งผลให้โปรตีนที่ได้มีขนาดสัน้ ลง • Silent mutations : การเกิดมิวเทชันที่ไม่ทาให้กรดอะมิโน เปลี่ยนชนิดไป ตัวอย่างการเกิด point mutation Sickle cell anemia 1.2 เฟรมชิฟ มิวเทชัน่ (frame-shift mutation) การเปลี่ยนเบสโดยการหายหรือการเพิ่มเพียง 1 ตัว ทาให้ รหัสพันธุกรรมเปลี่ยน ทาให้โพลิเพปไทด์ตงั ้ แต่จดุ เปลี่ยนเบสเปลี่ยนแปลงไปตลอดสาย – insertion – เพิ่มขึน้ ของ nucleotide – deletion – ขาดหายไปของ nucleotide 2. Mutation ระดับ chromosome 2.1 การเปลี่ยนแปลงจานวน chromosome แบ่งเป็ น - อะนิวพลอยดี้ (aneuploidy) การเพิ่มหรือลด โครโมโซมเป็ นแท่ง เช่นจาก 46 แท่งอาจเพิ่มเป็ น 47 หรือลดเป็ น 45 แท่ง - ได้แก่ โมโนโซมิค (monosomic), ไดโซมิค (disomic), ไตรโซมิค (trisomic), โพลิโซมิค (polysomic) ยกตัวอย่างความผิดปกติที่ autosome เกิดจาก chromosome non - disjunction http://hihg.med.miami.edu/code/http/modules/education/Design/an imate/uniDisomy.htm ตัวอย่างความผิดปกติ Down’s syndrome • เกิดจากโครโมโซมคู่ที่ 21 เกินมา 1 แท่ง • คู่ที่ 21 มี 3 แท่ง เรียกว่า trisomy 21 • จานวนโครโมโซม 2n = 47 • พบประมาณ 1 : 700 • แม่มีอายุ ระหว่าง 35 – 45 ปี • หญิงที่เคยมีลกู เป็ น down’s syndrome จะเสี่ยงสูง – – – – – – – อาการ ระยะแรกตัวจะนิ่ม สมองเล็ก ท้ายทอยแบน ดัง้ จมูกแบน ตาห่าง หางตาชี้ขึน้ ลิ้นจุกปาก นิ้วมือสัน้ ป้ อม เส้นลายมือขาด ปัญญาอ่อน I.Q ประมาณ 20 – 50 สมอง กล้ามเนื้ อเจริญช้ากว่าปกติ 40% เด็กกลุ่มนี้ มีปัญหาเกี่ยวกับหัวใจ ระบบหายใจ จะมีใบหน้ าคล้ายคลึงกัน Mongolism www.bbc.co.uk/.../mutations3_rev.shtml Edward syndrome • สาเหตุ เกิดจากโครโมโซมคู่ที่ 18 เกิน 1 แท่ง เรียกว่า trisomy 18 • อัตราการเกิด 1 ใน 6000 แนวโน้ มเกิดกับแม่อายุมาก • อาการ กะโหลกศีรษะมีรอยบุม๋ หูแหลม คางเล็ก • ใบหูผิดปกติ ข้อมือ ข้อเท้าบิด • หัวใจผิดปกติ สติปัญญาตา่ • มีชีวิตไม่เกิน 1 ปี www.angelfire.com/or3/edwardssyndrome www.angelfire.com/or3/edwardssyndrome http://www.gulfkids.com/images3/Edward-S.jpg http://cas.bellarmine.edu/tietjen/HumanBioogy/Finished%20Images/gen12.gif http://www.pediatriasaopaulo.usp.br/upload/html/415/img/08f1.jpg www.gulfkids.com/ar/index.php?action=show_res... Patau’ s syndrome • สาเหตุ เกิดจากโครโมโซม คู่ที่ 13 เกิน 1 แท่ง • เรียกว่า trisomy – 13 • 2n = 47 • อัตราการเกิด 1 ใน 5,000 • มีความสัมพันธ์กบั อายุแม่ • อาการ – ศีรษะเล็ก ตาเล็ก ตาบอด นิ้วมือ/นิ้วเท้าเกิน 10 • ปากแหว่ง เพดานโหว่ จมูก โตแบน คางสัน้ • หัวใจพิการ อวัยวะในช่อง ท้องกลับซ้าย-ขวา • เจริญเติบโตช้า หูหนวก ปัญญาอ่อน • อายุสนั ้ ไม่เกิน 1 ปี www.healthofchildren.com/P/Patau-Syndrome.html http://medgen.genetics.utah.edu/photographs/diseases/high/peri009.jpg http://www.noesi.gr/files/syndromes/schisties_01.jpg http://www.pediatriasaopaulo.usp.br/upload/html/400/img/04f1.jpg ความผิดปกติที่โครโมโซมเพศ ความผิดปกติที่ chromosome เพศ Klinefelter’s syndrome สาเหตุ เกิดจาก chromosome เพศผิดปกติมี chromosome x เกินกว่าปกติ 44 +xxy , 44 + xxxy , 44 + xxxxy เกิดจาก -chromosome xx ไม่แยก + sperm ปกติ = xxy 60 % -ไข่ปกติ ( x ) + sperm ผิดปกติ ( xy ) = xxy 40 % - ไข่ผิดปกติ ( xx ) + sperm ผิดปกติ ( xy ) = xxxy น้ อย มาก – – – – – อาการของผู้ Klinefelter’s syndrome อัณฑะเล็ก เป็ นหมัน หน้ าอกคล้ายเพศหญิง สติปัญญาตา่ เสียงแหลม เป็ นมากตามจานวน chromosome x www.geocities.com/.../Castro/4998/klinefel.html www.mf.uni-lj.si/acta-apa/acta-apa-02-4/3.html http://www.thirdage.com/healthgate/Images/si55551770_ma.jpg Turnner ‘ s syndrome สาเหตุ เกิดจาก chromosome เพศผิดปกติ โดยมี X-chromosome แท่งเดียว 2n = 45 , 44 + XO ไข่ปกติ ( x ) + sperm (O) ผิดปกติ = 44 + XO 70 % ไข่ผิดปกติ (O) + sperm (X) ปกติ = 44 + XO 25 % อาการ เตี้ย กระดูกหน้ าอกกว้าง เต้านมเล็ก คอสัน้ บริเวณคอเป็ นพังผืด อวัยวะเพศไม่สมบูรณ์ สติปัญญาด้อย www.thefetus.net/page.php?id=32 www.aaa.dk/TURNER/ENGELSK/TURN_ORI.HTM www.emc.maricopa.edu/.../BioBookhumgen.html cas.bellarmine.edu/tietjen/HumanBioogy/bills_... Trisomy 3 with deletion - ยูพลอยดี้ (euploidy) การเพิ่มหรือลดโครโมโซมเป็ น ชุด ได้แก่ – แฮพพลอยด์ (haploid = n) พบในเซลล์สืบพันธุ์ – โมโนพลอยด์ (monoploid = n) พบในเซลล์ที่ไม่ใช่ เซลล์สืบพันธุ์ – ดิพลอยด์ (diploid = 2n) เซลล์ปกติ – ทริปพลอยด์ (triploid = 3n) ในแตงโมไม่มีเมล็ด โพ ลิพลอยด์ (polyploid = หลายชุด) ในข้าวสาลี 2.2 โครงสร้างของโครโมโซมเปลี่ยนแปลง • ดูพลิเคชัน่ (duplication) การเพิ่มของโครโมโซม • ดีลีชนั ่ (deletion) การที่โครโมโซมหายไป ซึ่งคือชิ้นส่วนหรือ เบสหายไปนัน่ เอง • อินเวอร์ชนั ่ (inversion) การกลับหัวกลับหางของ โครโมโซม • ทรานสโลเคชัน่ (translocation) การที่ โครโมโซมไม่เป็ นคู่ (non-homologous chromosome) มาแลกเปลี่ยนชิ้นส่วนกัน กลุ่มอาการ คริดชู าต์ (Cri-du-chat syndrome หรือ Cat-cry syndrome) • สาเหตุ คือ โครโมโซมคู่ที่ 5 ผิดปกติไป 1 แท่ง โดยมีส่วน หนึ่ งของโครโมโซมขาดหายไปทาให้มีแขนข้างสัน้ ของ โครโมโซมสัน้ กว่าปกติ พบในเด็กหญิงมากกว่าเด็กชาย • ลักษณะของผูป้ ่ วยคือ มีปัญญาอ่อนศีรษะเล็กกว่าปกติ • การเจริญเติบโตช้า • หน้ ากลม ใบหูอยู่ตา่ กว่าปกติและคนไข้มีเสียงร้องแหลม คล้ายเสียงแมวร้อง Cri-du-chat syndrome Karyotype ของ Cri-du-chat syndrome การเกิดมิวเทชัน แบ่งเป็ น 2 ประเภทใหญ่ๆ คือ ิ (Spontaneous mutation) เกิด 1. เกิดมิวเทชันปกต ่ เองตามธรรมชาติที่ควบคุมไม่ได้ 2. ชักนาให้เกิด (Induced mutation) โดยการกระตุ้น ด้วย มิวทาเจน (mutagen = สารที่ก่อให้เกิด มิวเทชัน) mutagen • รังสี (ionizing radiation) มีพลังงานสูง ผลิต Ions, x - ray และรังสีอื่นๆ • แสง (nonionizing radiation) มีพลังงานสูง มีแรงแทรกซึมตา่ เช่น รังสี UV • สารเคมี (chemical mutagen) Nitrous acid, mustad gas • Alflatoxin B จากถัวที ่ ่ขนึ้ ราจาก fungi • 2 - amino 5 - nitrophenol ที่พบใน Hair dye components • caffeine ใน Cola, tea, coffee, pain relievers (ยาแก้ปวด) • Sodium nitrite จากพวกเนื้ อรมควัน