งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

1. 2 3 Mutation  การเปลี่ยนโครงสร้างของ Genes  ทำให้เกิด genes รูปแบบใหม่ (Alternative forms)  เป็นคุณลักษณะอย่างหนึ่งของ genes ที่เปลี่ยนแปลงได้

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


งานนำเสนอเรื่อง: "1. 2 3 Mutation  การเปลี่ยนโครงสร้างของ Genes  ทำให้เกิด genes รูปแบบใหม่ (Alternative forms)  เป็นคุณลักษณะอย่างหนึ่งของ genes ที่เปลี่ยนแปลงได้"— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 1

2 2

3 3 Mutation  การเปลี่ยนโครงสร้างของ Genes  ทำให้เกิด genes รูปแบบใหม่ (Alternative forms)  เป็นคุณลักษณะอย่างหนึ่งของ genes ที่เปลี่ยนแปลงได้ ผล - เปลี่ยน Phenotype หรือไม่เปลี่ยน - เกิด Biodiversity - ใช้ศึกษา การควบคุมพันธุกรรม

4 4 Types of Mutation ใน Molecular Genetics  I. Mutation ระดับ DNA sequence  II. Mutation ระดับ Gene  III. Reversion Effect ของ Mutation

5 5 I. Mutation ระดับ DNA sequence 1. Point Mutation 2. Insertion 3. Deletion 4. Inversion II. Mutation ระดับ Gene 1. Silent mutation 2. Missense mutation 3. Nonsense mutation 4. Frameshif t mutation III. Reversio n Effect ของ Mutation 1 Back mutation 2. Second site reversion 3. Suppress ion

6 6 I. Mutation ระดับ ลำดับ DNA (DNA sequence)

7 7 Bases ใน Nucleic Acids

8 8 CH3CH3

9 9 1. Point Mutations  mutation โดยแทนที่ 1 nucleotide ด้วยอีก nucleotide  อาจเป็นได้ทั้ง Transition คือ แทนที่ระหว่าง base กลุ่มเดียวกัน  purine to purine (A --> G) หรือ  pyrimidine to pyrimidine (T-- > C) Transversion คือ แทนที่ ระหว่าง base ต่างกลุ่ม  purine to pyrimidine (A --> T)  pyrimidine to purine (G --> C)

10 10 Point mutation

11 11 2. Insertion  Insertio n คือ กา รสเพิ่ม base pair ใน DNA

12 12 3. Deletion  Deletion คือ การ เอา base pair ออก จาก DNA

13 13 4. Inversion เป็นการ ตัดส่วน ของ DNA duplex แล้วแทรก ใส่เข้าไป อีกครั้งใน ตำแหน่ง เดิมแต่ สลับ ทิศทาง

14 14  Mutation ทำให้ เปลี่ยนแปล งที่ DNA sequence  Point mutation  Insertion / Deletion  Inversion

15 15 II. Mutation ระดับ Gene Mutation เกิดใน Intergenic region ไม่แสดง effect Mutation เกิดใน Coding region แสดง effect

16 16 1. Silent mutation  เมื่อเกิด point mutation ในตำแหน่ง ที่ 3 ของ codon เนื่องจากความไม่ คงที่ (wobble) ของ genetic code ทำให้ไม่มีผลเปลี่ยน amino acid sequence ของ gene product --> ไม่ให้ mutant phenotype  Mutation ภายใน intron

17 17 Silent Mutation

18 18 2. Missense mutation  เป็น Point mutation 1 base แล้ว เป็นผลให้เปลี่ยน codon --> เปลี่ยน amino acid  ส่วนมากเกิดกับ ตำแหน่งที่ 2 หรือ 3 ของ cocdon  ส่วนน้อยที่เกิดกับตำแหน่งที่ 3 (wobble)  ทำให้เปลี่ยนเป็น mutant phenotype ขึ้นกับ amino acid sequence

19 19 Missense Mutation

20 20 3. Nonsense mutation  Point mutation ที่เปลี่ยน codon ปกติให้เป็น stop codon  ทำให้ gene กุด (truncated gene) -- > polypepttide สูญเสียส่วนปลาย carboxyl ซึ่งอาจเป็นส่วนจำเป็นของ protein ก็ได้  ผลเปลี่ยนเป็น mutant phenotype

21 21 Nonsense Mutation

22 22 4. Frameshift mutation  เป็น Insertion หรือ deletion หลาย base pairs แล้ว ทำให้ ชุดของ codon (reading frame) ส่วนหลังของ mutation เป็น ต้นไปเปลี่ยน  ผลเปลี่ยนเป็น mutant phenotype

23 23 Frameshift Mutation

24 24 III. Reversion Effect ของ Mutation

25 25  Mutant ที่ กลับไปเป็น wild-type phenotype เพราะ Second mutation  Second mutation ทำให้ restore nucleotide sequence ดั้งเดิม ของ DNA  Back mutation โดย point, insertion และ deletion mutation  Second site mutation (Forward mutation)  Suppression mutation

26 26 1. Back mutation

27 27 2. Second site mutation  Mutation อันที่ 2 ใน gene เดิมที่ restore original phenotype แต่ไม่ restore original DNA sequence เช่น  Mutation อันที่ 1 เกิด missense mutation ที่ DNA  Mutation อันที่ 2 เกิดที่ codon เดียวกับ missense mutation ที่ mRNA --> ได้ gene product เหมือน origin แต่ DNA sequence ไม่เหมือนเดิม

28 28

29 29 3. Suppression mutation  Mutation อันที่ 2 ในต่าง gene  เกิดกับ anticodon เพื่อไป reverse หรือ suppress stop codon mutant (nonsenese mutation)

30 30 Suppres sion mutatio n

31 31

32 32 Causes of Mutations 1. Spontaneous Mutations 2. Chemical Mutations 3. Radiation-induced Mutations Mutagens คือ chemical agents หรือ physical agents ที่ทำให้ เกิด mutation Mutagenesis คือ การเกิด mutation

33 33 1. Spontaneous Mutation

34 34  mutation เกิดเอง ระหว่าง replication  ใน bacterial cell เกิดทุก ๆ 1 cell ใน 10 8 cell divisions  ในคน rate ยิ่งสูงกว่า มักเกิดอย่าง random โดยเป็นความบกพร่องของ DNA replication ที่เล็ดลอด proofreading function ของ replicating enzymes  Spontaneous mutation เกิดจาก หลายสาเหตุ  Replication mechinary  Tautomeric shift ของ Base  Frameshift ระหว่าง replication

35 Replication machinery  E.coli mutant strains มี unfaithful replication เรียกว่า Mutators  Gene ของ DNA Polymerase encode ให้ mutant subunits -- > mismatch repair และ proofreading ไม่ได้ใน replication  Rate mutation ของ mutator สูงกว่าปกติและ mutator ปรับตัว ต่อ environment ได้ดี

36 Tautomeric shift ของ base  Base ที่เป็นส่วนประกอบใน DNA มี ได้ 2 form/Tautomer  Tautomers คือ structural isomer ที่มี สูตรโครงสร้าง้หมือนกัน แต่ โครงสร้างโมเลกุลต่างกัน  แต่ปกติ ใน DNA แต่ละ base มี form เดียว  การเปลี่ยน form ของ base เรียกว่า Tautomerization หรือ Tautomeric shift Purine Pyrimidine A amino --> imino T keto --> enol G keto --> enol C amino --> imino

37 37 Common Rare

38 38 Tautomers ของ Base ใน DNA Base pairing ปกติ ไม่ปกติ T keto = A amino T enol G keto T keto G enol C amino G keto C imino = A amino C amino = A imino

39 39 กลไกการเกิด mutation จาก tautomers

40 Frameshift mutation  ระหว่าง DNA replication มี insertion/deletion  ทำให้ reading frame ของ codons เปลี่ยนตั้งแต่จุดเกิด mutation  ได้ mutant protein

41 41 Frameshift mutation

42 42 2. Chemical - Induced Mutation

43 43 2. Chemical Mutagenesis  Mutation โดย chemicals และ radiation เกิดบ่อยกว่า spontaneous mutation  Chemicals บางอย่างเร่งอัตรา mutation หรือ induced mutation  Chemicals นั้นเรียกว่า Mutagens  Chemical mutagens 2 กลุ่ม ใหญ่ Mutagenic ต่อ replicating DNA Mutagenic ต่อ replicating และ nonreplicating DNA  Chemical mutagens ที่มี ประสิทธิภาพ (potent) 5 กลุ่ม

44 44 Chemical Name Common Name I. Alkylating agents Di-(2-chloroethyl) sulfide Mustard gas or sulfur mustard Di-(2-chloroethyl) methylamine Nitrogen mustard Ethylmethane sulfonate EMS Ethylethane sulfonate EES II. Base analogs 5-Bromouracil5-BU 2-Aminopurine2-AP III. Acridines 2,8-Diamino acrdine Proflavin IV. Deaminating agents Nitrous acid- V. Hydroxylating agent HydroxylamineHA

45 45 I. Alkylation  การใส่ Methyl [CH 3 ] หรือ Ethyl [CH 2 ] groups เข้าที่ base ของ DNA ทำให้เปลี่ยน base pairing  Alkylation ส่วนมากเกิดกับ Adenine : ถูกใส่ alkyl group ที่ N3 ของ base Guanine : ถูกใส่ alkyl group ที่ N7 ของ base

46 46 Alkylation

47 47 II. Base Analog  Base analog มี โครงสร้าง คล้าย  normal base และ ใส่เข้า DNA ได้ เช่น 5-bromouracil [BU] และ 2-aminopurine [AP]  ทำให้ mispairing และ เกิด mutation ระหว่าง replication

48 48 Base analog

49 49 III. Intercalation  Positively charged molecules สอดแทรกโมเลกุลเข้าในโมเลกุล DNA ระหว่างชั้นของ base pairs ของ DNA Proflavin, Acridine orange, Ethidium bromide และ related compounds ทำให้ DNA แข็ง, เปลี่ยนรูปแบบ (conformation) และงอ  Acridine-induced mutation ระหว่าง replication โดย insertion หรือ deletion base pairs --> frameshift --> gene product ที่ไม่ function

50 50

51 51 IV. Hydroxylation  Hydroxylamine (NH 2 OH) ทำให้ เกิด transition G : C --> A : T Amino group ของ Cytosine [C]  ถูก hydroxylated --> ได้ Hydroxylamine-C ทำ base pair กับ Adenine [A]  แล้วทำให้ transition จาก G : C --> A : T  Revert mutation นี้ได้ด้วย Nitrous acid หรือ base analog

52 52 Hydroxylation

53 53 3. Radiation - Induced Mutation

54 54 3. Radiation-induced Mutation  รังสี ที่คลื่นยิ่งสั้นยิ่งมีพลังงานสูง กว่า visible light  Radiation แบ่งเป็น Inonizing radiation : X-ray, gamma ray, cosmic ray Nonionizing radiation : ultraviolet light

55 55 Spectrum ของแสง

56 56 Ionizing radiation  High energy ทะลุเนื้อเยื่อในระยะทาง พอสมควร ใช้ประโยชน์ทางการแพทย์ การวิจัย และ nuclear reactor  high energy กระทบ atoms เช่น H 2 O ทำให้ atoms ปล่อย electrons ออก -> atom กลายเป็น positively charged free radicals หรือ ions ionize H 2 O รอบ ๆ DNA ได้ free radicals โดยเฉพาะ free radical ที่มี O - จะ reactive มาก  Ions เหล่านี้ชนโมเลกุลอื่นๆ --> ปล่อย electrons เพิ่มขึ้น --> ions เพิ่มขึ้น

57 57  ความรุนแรงแล้วแต่สิ่งมีชีวิต และ ปริมาณ  ทำให้เกิด --> point mutation ถึง เปลี่ยน chromosome structure base change single strand break double stand break และ chromosome break ซึ่งจะถูกเก็บ และ repair ยาก  ionizing radiation จึงเป็นทั้ง mutagen และเป็น clastogen  X rays, alpha rays, beta rays, gamma rays, และ cosmic rays

58 58 Nonionizing radiation  Low energy กว่า ionizing radiation เช่น ultraviolet rays  ทะลุเฉพาะเซลล์ชั้นบน เช่น ผิวหนัง - -> skin cancer  UV ส่งพลังงานให้ electrons ที่ ชั้นนอก --> electron excitation --> atom มีพลังงานเพิ่ม --> ทำลาย DNA  UV ทำให้ pyrimidine bases ที่อยู่ ติดกันบน DNA strand เดียวกัน เชื่อมต่อกัน ได้ dimers ของ 2 bases  ส่วนมากเกิดระหว่าง T กับ T ได้ T-T dimer

59 59 DNA pol. Enzyme ใส่ base คู่กับ T=T ไม่ได้ หรือใส่ base อย่าง random เป็นผลให้เกิด mutation หลัง replication

60 60 รูปแบบของ DNA mutation โดย UV ที่ศึกษาพบแล้ว

61 61 4. Heat  เป็น environmental mutagen ที่ สำคัญที่สุด  Heat ตัด bond ระหว่าง purine กับ sugar ได้ apurinic site ได้ถึง 10,000 sites ต่อ 1 cell ต่อ วัน ในคน

62 62 DNA Repair


ดาวน์โหลด ppt 1. 2 3 Mutation  การเปลี่ยนโครงสร้างของ Genes  ทำให้เกิด genes รูปแบบใหม่ (Alternative forms)  เป็นคุณลักษณะอย่างหนึ่งของ genes ที่เปลี่ยนแปลงได้

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


Ads by Google