ΚΕΦ. 6ο ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΚΡΙΣΕΩΣ 1. Μπορούν τα γονίδια που ελέγχουν τη σύνθεση της α-αλυσίδας της αιμοσφαιρίνης να χαρακτηριστούν ως πολλαπλά αλληλόμορφα; Απάντηση. Τα γονίδια που ελέγχουν την α-αλυσίδα της αιμοσφαιρίνης είναι τέσσερα, τα οποία ανά δύο βρίσκονται σε δύο διαφορετικές γενετικές θέσεις του χρωμοσώματος. Κατά συνέπεια τα γονίδια της α-αλυσίδας δε μπορούν να χαρακτηριστούν ως πολλαπλά αλληλόμορφα. 2. Σε ποιες περιπτώσεις μεταλλάξεων μπορεί να συμβεί: α. Έλλειψη (ποσοτική) γενετικού υλικού. β. Αύξηση (ποσοτική) γενετικού υλικού. γ. Καμιά ποσοτική μεταβολή γενετικού υλικού. Απάντηση. α. Έλλειψη γενετικού υλικού συμβαίνει στη μονοσωμία (αριθμητική χρωμοσωμική μετάλλαξη), στην έλλειψη τμήματος χρωμοσώματος που μπορεί να περιλαμβάνει ένα ή περισσότερα γονίδια (δομική χρωμοσωμική μετάλλαξη), στην έλλειψη ενός ή περισσότερων γονιδιών (αθαλασσαιμία) και στην έλλειψη βάσεων (γονιδιακή μετάλλαξη). β. Αύξηση γενετικού υλικού συμβαίνει στην τρισωμία (αριθμητική χρωμοσωμική μετάλλαξη), στο διπλασιασμό (δομική χρωμοσωμική μετάλλαξη) και στην προσθήκη βάσεων (γονιδιακή μετάλλαξη). γ. Δεν συμβαίνει καμιά ποσοτική μεταβολή στο γενετικό υλικό στη μετατόπιση (δομική χρωμοσωμική μετάλλαξη), στην αναστροφή (δομική χρωμοσωμική μετάλλαξη) και στην αντικατάσταση βάσης (γονιδιακή μετάλλαξη). 3. Να αναφέρετε τις περιπτώσεις των μεταλλάξεων αποτέλεσμα των οποίων είναι η αλλαγή θέσης των γονιδίων στο γονιδίωμα. Απάντηση. Αναστροφή, μετατόπιση, αμοιβαία μετατόπιση, έλλειψη (αλλάζει η απόσταση του γονιδίου από τα άκρα του χρωμοσώματος), διπλασιασμός (αλλάζει η απόσταση του γονιδίου από τα άκρα του χρωμοσώματος). 4. Σε ποιες ασθένειες εμφανίζεται έλλειψη γονιδίων; Απάντηση. Έλλειψη γονιδίων εμφανίζεται στην α-θαλασσαιμία, στο σύνδρομο ρετινοβλάστωμα και στο σύνδρομο φωνής της γάτας (cri du chat). Turner, στο 5. Ποιες ασθένειες γνωρίζετε που οφείλονται σε μεταλλάξεις και παρουσιάζουν ετερογένεια; Απάντηση. a. β-θαλασσαιμία: Οφείλεται σε περισσότερες από 300 γονιδιακές μεταλλάξεις στο γονίδιο της β-αλυσίδας. b. α-θαλασσαιμία: Οφείλεται σε έλλειψη ενός ή περισσοτέρων γονιδίων της α-αλυσίδας. Τα γονίδια για την α-αλυσίδα είναι 4 και όσα περισσότερα λείπουν τόσο πιο βαριάς μορφής είναι η α-θαλασσαιμία. c. Δρεπανοκυτταρική αναιμία: Τα ετερόζυγα άτομα εμφανίζουν συμπτώματα σε μεγάλα υψόμετρα (άνω των 3.000 μέτρων) d. Αλφισμός: Κάποια άτομα εμφανίζουν παντελή έλλειψη ενεργότητας του ενζύμου, ενώ κάποια άλλα εμφανίζουν μειωμένη ενεργότητα. 6. Η μετάλλαξη στους ευκαρυωτικούς ή στους προκαρυωτικούς οργανισμούς εκφράζεται πιο εύκολα; Απάντηση. Μια μετάλλαξη εκφράζεται πιο εύκολα στους προκαρυωτικούς οργανισμούς για δύο κυρίως λόγους: 1. Επειδή είναι απλοειδής οργανισμοί, δηλαδή η γενετική πληροφορία υπάρχει μόνο 1 φορά, με συνέπεια η κάθε γενετική αλλαγή να εκφράζεται άμεσα στο φαινότυπο του ατόμου. 2. Επειδή το γενετικό τους υλικό δεν έχει ή έχει ελάχιστες μη κωδικοποιούσες περιοχές (περιοχές που δεν εκφράζονται), με συνέπεια μια πιθανή μετάλλαξη να επηρεάζει τη λειτουργία κάποιου γονιδίου. 7. Δύο έμβρυα, το ένα πάσχει από β-θαλασσαιμία και το άλλο από α-θαλασσαιμία. Ποιο πιστεύετε ότι θα εμφανίσει πρώτο τα συμπτώματα της ασθένειας; Να εξηγήσετε Απάντηση. Τα έμβρυα όπως είναι γνωστό έχουν κυρίως την αιμοσφαιρίνη F (HbF) η οποία αποτελείται από 2 α και 2 γ πολυπεπτιδικές αλυσίδες. Το έμβρυο στο οποίο έχει συμβεί μετάλλαξη στο γονίδιο της β αλυσίδας θα εμφανίσει αργότερα τα συμπτώματα της ασθένειας μιας και η εμβρυϊκή αιμοσφαιρίνη δεν περιέχει καθόλου τη β πολυπεπτιδική αλυσίδα. Αντίθετα το έμβρυο που πάσχει από α-θαλασσαιμία θα εμφανίσει νωρίτερα τα συμπτώματα, μιας και η α αλυσίδα είναι συστατικό όλων των τύπων αιμοσφαιρίνης. 8. Μεγαλύτερη πιθανότητα να συμβεί μια μετάλλαξη είναι μέσα σε ένα γονίδιο ή στο τμήμα του DNA μεταξύ των γονιδίων που δεν εκφράζεται (μη κωδικοποιούσα περιοχή); Απάντηση. Η πιθανότητα είναι η ίδια. Η διαφορά όμως είναι ότι οποιαδήποτε αλλαγή στο γονίδιο επηρεάζει την παραγωγή της πρωτεΐνης και εντέλει την ανάπτυξη και επιβίωση του οργανισμού. Με τη δράση της φυσικής επιλογής το άτομο δεν είναι σε θέση να προσαρμοστεί στο περιβάλλον, με συνέπεια να μειώνονται οι πιθανότητες επιβίωσης και κατά συνέπεια η πιθανότητα μεταβίβασης της ιδιότητας στους απογόνους του. Αντίθετα μετάλλαξη σε μη κωδικοποιούσα περιοχή δεν επηρεάζει το γονότυπο και το φαινότυπο του ατόμου με συνέπεια να συσσωρεύονται στο γονιδίωμα και να μεταφέρονται χωρίς συνέπειες στους απογόνους. 9. Σε ποιες περιπτώσεις η μετάλλαξη ενός γονιδίου ευκαρυωτικού κυττάρου δεν επιφέρει μεταβολή στο φαινότυπο του ατόμου; Απάντηση. Η μετάλλαξη ενός γονιδίου δεν επιφέρει μεταβολή στο φαινότυπο του ατόμου όταν:  Η μετάλλαξη είναι σιωπηλή.  Η μετάλλαξη οδηγεί σε νέο κωδικόνιο λήξης στη θέση του προηγούμενου.  Η μετάλλαξη συμβαίνει σε εσώνιο και η οποία δεν τροποποιεί τον τρόπο απομάκρυνσής του κατά την ωρίμανση.  Η μετάλλαξη γίνει στον υποκινητή χωρίς όμως να επηρεαστεί η ικανότητα πρόσδεσης της RNA πολυμεράσης.  Η μετάλλαξη γίνει στις 5΄ και 3΄ αμετάφραστες περιοχές χωρίς όμως να επηρεαστεί η ικανότητα πρόσδεσης της μικρής ριβοσωμικής υπομονάδας στο mRNA  Η μετάλλαξη γίνει στις αλληλουχίες λήξης χωρίς όμως να επηρεαστεί η απελευθέρωση του mRNA.  Η μετάλλαξη τροποποιεί ελάχιστα τη δομή της πρωτεΐνης (ουδέτερη μετάλλαξη).  Η μετάλλαξη γίνεται σε γονίδιο το οποίο δεν εκφράζεται στον συγκεκριμένο κυτταρικό τύπο.  Η μετάλλαξη οδηγεί στη δημιουργία γονιδίου που συμπεριφέρεται ως υπολειπόμενο (στην περίπτωση που το άτομο φέρει το φυσιολογικό επικρατές αυτοσωμικό ή φυλοσύνδετο, για την περίπτωση θηλυκών ατόμων, γονίδιο).  Η μετάλλαξη έχει σαν αποτέλεσμα την εμφάνιση νέου αμινοξέος στο αμινικό άκρο της πολυπεπτιδικής αλυσίδας, το οποίο όμως απομακρύνεται με μετα-μεταφραστική τροποποίηση.  Η μετάλλαξη να συμβεί σε γονίδια που κωδικοποιούν tRNA, rRNA και SnRNA.  Η μετάλλαξη να γίνει σε κύτταρο που έχει σταματήσει να πολλαπλασιάζεται.  Η μετάλλαξη είναι διπλασιασμός, αναστροφή, μετατόπιση ή αμοιβαία μετατόπιση. Σε αυτές τις περιπτώσεις δεν παρατηρείται ποσοτική μεταβολή του γενετικού υλικού γι’ αυτό και μια τέτοια μετάλλαξη συνήθως δεν έχει επιπτώσεις στο φαινότυπο.  Στην περίπτωση χαρακτήρων που ελέγχονται από περισσότερα του ενός ζεύγη γονιδίων. 10. Ποιες ασθένειες γνωρίζετε που οφείλονται σε μεταλλάξεις και οδηγούν σε διανοητική καθυστέρηση; Με ποιους τρόπους γίνεται η διάγνωση των μεταλλάξεων αυτών σε ενήλικα άτομα; Απάντηση. Οι ασθένειες που οφείλονται σε μεταλλάξεις και οδηγούν σε διανοητική καθυστέρηση είναι: Τρισωμία 13, τρισωμία 18, τρισωμία 21 (σύνδρομο Down), σύνδρομο φωνή της γάτας και φαινυλκετονουρία. Η διάγνωση της τρισωμίας 13, 18, 21 γίνεται με τη μελέτη του καρυότυπου, η διάγνωση του συνδρόμου φωνή της γάτας (cri du chat) γίνεται με τη χρώση των χρωμοσωμάτων με τεχνικές που δημιουργούν ζώνες στο χρωμόσωμα όπως οι ζώνες Giemsa και η διάγνωση της φαινυλκετονουρίας γίνεται με βιοχημική και μοριακή μέθοδο. 11. Με ποιους τρόπους είναι δυνατόν ένα φυσιολογικό σωματικό κύτταρο να μετατραπεί σε καρκινικό; Απάντηση.  Με τη μετατροπή πρωτο-ογκογονιδίων σε ογκογονίδια.  Απουσία λειτουργικότητας ογκοκατασταλτικών γονιδίων.  Αδρανοποίηση των μηχανισμών επιδιόρθωσης του DNA.  Με τη χρήση ιών-φορέων (παρότι αβλαβείς) κατά τη γονιδιακή θεραπεία. 12. Ποιες πρωτεΐνες χαρακτηριστικές των ερυθροκυττάρων γνωρίζετε; Απάντηση. Τα αντιγόνα τύπου Α και Β και τις αιμοσφαιρίνες. 13. Πόσα γονίδια σχετίζονται με την σύνθεση της αιμοσφαιρίνης Α (HbA); Απάντηση. Η αιμοσφαιρίνη Α (HbA) αποτελείται από 2 α και 2 β πολυπεπτιδικές αλυσίδες. Την αλυσίδα α την κωδικοποιούν 4 γονίδια, ενώ την αλυσίδα β την κωδικοποιούν 2 γονίδια. Κατά συνέπεια τα συνολικά γονίδια που σχετίζονται με τη σύνθεση της αιμοσφαιρίνης Α (HbA) είναι 6. 14. Ένα χρωμόσωμα σε ένα σωματικό κύτταρο παθαίνει αναστροφή σε ένα του άκρο στο 1/3 του συνολικού μήκους του. Πόσα γονίδια θα επηρεαστούν από αυτή τη μετάλλαξη; Να αιτιολογήσετε την απάντηση. Απάντηση. Στη συγκεκριμένη περίπτωση θα συμβεί θραύση σε ένα σημείο του χρωμοσώματος και επανένωση του τμήματος ύστερα από την αναστροφή. Με την αναστροφή δε γίνεται ποσοτική μεταβολή του γενετικού υλικού παρά μόνο δομική μεταβολή. Εάν το σπάσιμο γίνει σε μη κωδικοποιούσα περιοχή τότε κανένα από τα γονίδια του χρωμοσώματος δε θα επηρεαστεί, ενώ εάν συμβεί μέσα σε ένα γονίδιο τότε μόνο το συγκεκριμένο γονίδιο θα επηρεαστεί χωρίς όμως να μεταβληθεί η λειτουργία τον υπόλοιπων γονιδίων του χρωμοσώματος. 15. Τα άτομα με φαινυλκετονουρία είναι αλφικά; Να αιτιολογήσετε την απάντηση χρησιμοποιώντας το διάγραμμα του σχολικού βιβλίου, Βιολογία Θετικής Κατεύθυνσης Γ' Ενιαίου Λυκείου, ΟΕΔΒ, Αθήνα 1999. Απάντηση. Η φαινυλκετονουρία είναι ασθένεια του μεταβολισμού κατά την οποία υπάρχει έλλειψη του ενζύμου που είναι απαραίτητο για τη μετατροπή της φαινυλαλανίνης σε τυροσίνη. Σύμφωνα με το διάγραμμα του βιβλίου (σελ 94) το τελικό προϊόν σε αυτή τη μεταβολική οδό είναι η μελανίνη η οποία και θα πρέπει να απουσιάζει στη φαινυλκετονουρία. Όμως οι τροφές έχουν και τυροσίνη με συνέπεια μια ποσότητα μελανίνης να συντίθεται. Η ποσότητα όμως αυτή δεν είναι επαρκής γι’ αυτό και τα άτομα με φαινυλκετονουρία έχουν ξανθά μαλλιά και γαλανά μάτια. 16. Σε ποιες περιπτώσεις ένας χαρακτήρας ελέγχεται από 1 αλληλόμορφο γονίδιο και σε ποιες από 3 αλληλόμορφα γονίδια; Απάντηση. Ένας χαρακτήρας ελέγχεται από ένα αλληλόμορφο στην περίπτωση της έλλειψης γονιδίων, στις μονοσωμίες, στους γαμέτες, στα αρσενικά άτομα όταν ο χαρακτήρας είναι φυλοσύνδετος και στα απλοειδή άτομα. Ένας χαρακτήρας ελέγχεται από 3 αλληλόμορφα στην περίπτωση του διπλασιασμού των γονιδίων, στην περίπτωση τρισωμίας αυτοσωμικών χρωμοσωμάτων, στο σύνδρομο Klinefelter, στα σωματικά κύτταρα μετά από γονιδιακή θεραπεία και την είσοδο του φυσιολογικού αλληλόμορφου. 17. Σε ποιες περιπτώσεις συμβαίνει πρόωρη διακοπή της κύησης με θάνατο του εμβρύου; Απάντηση. Στην περίπτωση των θνησιγόνων γονιδίων και στην περίπτωση των μονοσωμιών αυτοσωμικού τύπου. 18. Σε γονίδιο ευκαρυωτικού κυττάρου δεν έχει συμβεί μετάλλαξη σε κάποιο από τα κωδικόνια του. Εντούτοις είτε παράγεται μη φυσιολογική πρωτεΐνη είτε δεν παράγεται καθόλου. Πως το εξηγείτε; Απάντηση.  Η μετάλλαξη έγινε στον υποκινητή με συνέπεια τη μη πρόσδεση της RNA πολυμεράσης.  Η μετάλλαξη έγινε σε εσώνια με συνέπεια τη μη απομάκρυνσή τους.  Η μετάλλαξη έγινε στην 5΄ αμετάφραστη περιοχή με συνέπεια τη μη πρόσδεση της μικρής υπομονάδας του ριβοσώματος.  Η μετάλλαξη έγινε στην 3΄ αμετάφραστη περιοχή με συνέπεια είτε το κωδικόνιο λήξης να μετατραπεί σε κωδικόνιο που κωδικοποιεί αμινοξύ κάτι που οδηγεί σε συνέχιση της πρωτεϊνοσύνθεσης, είτε δεν είναι δυνατή η πρόσδεση του παράγοντα απελευθέρωσης.  Η μετάλλαξη έχει σαν αποτέλεσμα την τροποποίηση των αλληλουχιών λήξης της μεταγραφής με συνέπεια τη μη απελευθέρωση του mRNA.  Επιπλέον η μετάλλαξη μπορεί να έγινε στα γονίδια που ελέγχουν άλλα απαραίτητα στοιχεία της γονιδιακής έκφρασης όπως τη σύνθεση της RNA πολυμεράσης, των μεταγραφικών παραγόντων, του παράγοντα απελευθέρωσης, του rRNA, του tRNA και των πρωτεϊνών του ριβοσώματος. 19. Με ποιους τρόπους είναι δυνατή η διάγνωση της δρεπανοκυτταρικής αναιμίας σε ένα έμβρυο και σε ένα ενήλικο άτομο; Απάντηση. Στο έμβρυο:  Μοριακή μέθοδος. Στο ενήλικο άτομο:  Μοριακή μέθοδος.  Βιοχημική μέθοδος.  Δοκιμασία δρεπάνωσης. 20. Ποιες είναι οι ομοιότητες και οι διαφορές μεταξύ δρεπανοκυτταρικής αναιμίας και β-θαλασσαιμίας; Απάντηση. Διαφορές: Δρεπανοκυτταρική αναιμία β-θαλασσαιμία Οφείλεται σε αντικατάσταση βάσης Οφείλεται σε αντικατάσταση, έλλειψη ή προσθήκη βάσης Ποιοτική αλλαγή της β αλυσίδας Ποσοτική αλλαγή της β αλυσίδας Το σχήμα των κυττάρων γίνεται Το σχήμα των κυττάρων δε μεταβάλλεται δρεπανοειδές Δε γίνεται σύνθεση άλλου είδους Στα ομόζυγα άτομα παρατηρείται σύνθεση αιμοσφαιρίνης HbF και στα ετερόζυγα HbA2 Ομοιότητες:  Προκαλούνται από γονιδιακές μεταλλάξεις.  Σχετίζονται με την β-αλυσίδα της αιμοσφαιρίνης.  Εμφανίζεται και στις 2 περιπτώσεις έλλειψη της HbA.  Εμφανίζουν ετερογένεια (η β-θαλασσαιμία εμφανίζει μεγαλύτερη ετερογένεια).  Κληρονομούνται με αυτοσωμικό υπολειπόμενο τύπο κληρονομικότητας.  Η συχνότητα των ετερόζυγων ατόμων είναι μεγαλύτερη στις χώρες της Μεσογείου, στη Δυτική και Ανατολική Αφρική και στη Ν.Α Ασία.  Οι φορείς και των 2 ασθενειών εμφανίζουν ανθεκτικότητα στην προσβολή από το πλασμώδιο, πρωτόζωο που προκαλεί ελονοσία. 21. α. Σε ποια κύτταρα, στα σωματικά ή στα γενετικά υπάρχουν μεγαλύτερες πιθανότητες να συμβεί μετάλλαξη; Σε ποια από τα κύτταρα αυτά η μετάλλαξη είναι πιο σοβαρή; β. Κύτταρα του δέρματος που διαιρούνται συνεχώς ή νευρικά κύτταρα που δε διαιρούνται έχουν περισσότερες πιθανότητες να εμφανίσουν μετάλλαξη; Απάντηση. α. Μεγαλύτερες πιθανότητες να συμβεί μετάλλαξη είναι στα σωματικά κύτταρα γιατί είναι και περισσότερα. Σοβαρότερη είναι η μετάλλαξη στα γενετικά κύτταρα αφού μεταφέρεται στους απογόνους. Βέβαια θα πρέπει να τονιστεί ότι για το άτομο εξίσου σημαντική είναι και η σωματική μετάλλαξη αφού επηρεάζει το φαινότυπο του ατόμου και μπορεί να το οδηγήσει στο θάνατο. β. Όσο περισσότερο διαιρείται ένα κύτταρο τόσο αυξάνονται και οι πιθανότητες να γίνει κάποια μετάλλαξη. Κατά συνέπεια περισσότερες πιθανότητες μετάλλαξης εμφανίζουν τα κύτταρα του δέρματος σε σχέση με τα νευρικά κύτταρα. 22. Που οφείλεται η δημιουργία γενετικής ποικιλομορφίας; Απάντηση. Διαδικασία μείωσης, ο αμφιγονικός τρόπος αναπαραγωγής (η αναπαραγωγή απαιτεί 2 φύλα με ανάμιξη του γενετικού τους υλικού), μεταλλάξεις (κυρίως γονιδιακές, μετατοπίσεις, αμοιβαίες μετατοπίσεις, διπλασιασμοί), επίδραση περιβάλλοντος, πολυγονιδιακοί χαρακτήρες (χαρακτήρες που ελέγχονται από περισσότερα από ένα ζεύγη γονιδίων που βρίσκονται σε διαφορετικά χρωμοσώματα), διαφορετικές σχέσης μεταξύ των γονιδίων (επικρατήυπολειπόμενα, συνεπικρατή, ατελώς επικρατή, θνησιγόνα, πολλαπλά αλληλόμορφα). 23. Πως προκαλούνται οι μεταλλάξεις; Απάντηση.  Αυτόματα με λάθη κατά την αντιγραφή του DNA ή λάθη στο διαχωρισμό των χρωμοσωμάτων.  Από παράγοντες του περιβάλλοντος που ονομάζονται μεταλλαξογόνοι όπως ουσίες (φορμαλδεΰδη, χρωστικές, αρωματικοί κυκλικοί υδρογονάνθρακες και καφεΐνη) και ακτινοβολίες (Χ-ακτινοβολία, γ-ακτινοβολία, κοσμική και υπεριώδης). 24. Σε σωματικό κύτταρο οργανισμού που βρίσκεται στη φάση της κυτταρικής διαφοροποίησης συνέβη μετάλλαξη σε γονίδιο που κωδικοποιεί πρωτεΐνη. Μετά τη γέννηση του ατόμου αποδείχθηκε ότι η μετάλλαξη δεν επέφερε μεταβολή στο φαινότυπό του. Σε ποιους λόγους είναι δυνατό να οφείλεται αυτό; Απάντηση. Μια μετάλλαξη δεν επηρεάζει το φαινότυπο του ατόμου που τη φέρει, εάν:  Το μεταλλαγμένο γονίδιο συμπεριφέρεται ως υπολειπόμενο και στο γονότυπο του ατόμου υπάρχει το φυσιολογικό αλληλόμορφό του αυτοσωμικό, ή φυλοσύνδετο, για ΧΧ θηλυκά άτομα.  Η μετάλλαξη είναι σιωπηλή.  Η μετάλλαξη τροποποιεί ελάχιστα τη δομή της πρωτεΐνης, ώστε αυτή να διατηρεί τη λειτουργικότητά της (ουδέτερη μετάλλαξη).  Η μετάλλαξη συμβαίνει σε περιοχές εσωνίων που δεν επηρεάζουν την απομάκρυνσή τους κατά την ωρίμανση.  Το μεταλλαγμένο γονίδιο δεν εκφράζεται στο συγκεκριμένο κυτταρικό τύπο. 25. Σε σωματικό κύτταρο οργανισμού συνέβη γονιδιακή μετάλλαξη σε αλληλουχία που δεν κωδικοποιεί αμινοξέα. Εξαιτίας της μετάλλαξης δεν παράγεται μία φυσιολογική πρωτεΐνη του κυττάρου. Ποιες είναι οι πιθανές αιτίες που τροποποίησαν την έκφραση της πρωτεΐνης; Απάντηση. Μεταλλάξεις που δεν σχετίζονται με το πλαίσιο ανάγνωσης ενός γονιδίου είναι δυνατό να τροποποιούν την έκφρασή του, εάν:  Συμβαίνουν στον υποκινητή, με αποτέλεσμα να μην επιτυγχάνεται η πρόσδεση της RNA πολυμεράσης σε αυτόν και συνεπώς η έκφραση του γονιδίου.     Τροποποιούν τις αλληλουχίες λήξης της μεταγραφής, με αποτέλεσμα να παρεμποδίζεται η απελευθέρωση του RNA. Τροποποιούν περιοχές των εσωνίων που καθιστούν αδύνατη την απομάκρυνσή τους κατά την ωρίμανση. Συμβαίνουν στην 5’ αμετάφραστη περιοχή και επιφέρουν αδυναμία σύνδεσης του mRNA με τη μικρή υπομονάδα του ριβοσώματος. Συμβαίνουν στην 3’ αμετάφραστη περιοχή, στο κωδικόνιο λήξης, το οποίο μετατρέπουν σε κωδικόνιο αμινοξέος, με αποτέλεσμα την επιμήκυνση της πολυπεπτιδικής αλυσίδας που το γονίδιο κωδικοποιεί. S 26. α. Τι κοινό έχουν το γονίδιο β που προκαλεί τη δρεπανοκυτταρική αναιμία με ένα από τα πολλαπλά αλληλόμορφα που ευθύνονται για τη β-θαλασσαιμία; β. Ποιες διαφορές υπάρχουν στις μεταλλάξεις που προκαλούν τις δύο αναιμίες και στις μεταβολές στη σύνθεση της αιμοσφαιρίνης που προκαλούν; Απάντηση. α. Τα δύο γονίδια είναι αλληλόμορφα διότι καθορίζουν την ίδια ιδιότητα και βρίσκονται στην ίδια γενετική θέση ενός ζεύγους ομόλογων χρωμοσωμάτων. β. Η δρεπανοκυτταρική αναιμία προκαλείται από γονιδιακή μετάλλαξη αντικατάστασης μιας αζωτούχου βάσης, ενώ η β-θαλασσαιμία οφείλεται σε πολλά διαφορετικά είδη μεταλλάξεων όπως αντικαταστάσεις, ελλείψεις και προσθήκες βάσεων. Στους πάσχοντες από δρεπανοκυτταρική αναιμία συντίθεται τροποποιημένη η β αλυσίδα της αιμοσφαιρίνης, η οποία προκαλεί το σχηματισμό της HbS αντί της φυσιολογικής HbA. Στη βθαλασσαιμία παρατηρείται παντελής έλλειψη της β αλυσίδας ή ελάττωση της σύνθεσής της και συνεπώς η HbA συντίθεται σε πολύ μικρή ποσότητα. Η δρεπανοκυτταρική αναιμία αφορά συνεπώς μία ποιοτική μεταβολή της αιμοσφαιρίνης ενώ η β-θαλασσαιμία συνήθως αφορά μια ποσοστική μεταβολή. 27. Σε ποιες περιπτώσεις μεταλλάξεων στο γονιδίωμα του ανθρώπου γνωρίζετε να επιφέρουν: α. Έλλειψη γενετικού υλικού. β. Αύξηση της ποσότητας του γενετικού υλικού. γ. Καμία ποσοτική αλλαγή στο γενετικό υλικό. Απάντηση. α. Μονοσωμία: Αριθμητική χρωμοσωμική μετάλλαξη. Έλλειψη τμήματος χρωμοσώματος: Δομική χρωμοσωμική μετάλλαξη. Έλλειψη γονιδίων όπως συμβαίνει στην α-θαλασσαιμία και σε ορισμένες περιπτώσεις καρκίνου (ρετινοβλάσρωμα, καρκίνος παχέος εντέρου). Έλλειψη βάσεων: Γονιδιακή μετάλλαξη. β. Τρισωμία: Αριθμητική χρωμοσωμική μετάλλαξη. Διπλασιασμός: Δομική χρωμοσωμική μετάλλαξη. Προσθήκη βάσεων: Γονιδιακή μετάλλαξη. γ. Μετατόπιση: Δομική χρωμοσωμική μετάλλαξη. Αναστροφή: Δομική χρωμοσωμική μετάλλαξη. Αντικατάσταση βάσης: Γονιδιακή μετάλλαξη. 28. Οι μεταλλάξεις του γενετικού υλικού ευθύνονται στις περισσότερες περιπτώσεις για σοβαρές βλάβες στην υγεία του ανθρώπου. α. Ποιες περιπτώσεις ασθενειών γνωρίζετε οι οποίες οφείλονται σε γενετικές ανωμαλίες και οδηγούν σε διανοητική καθυστέρηση; β. Να περιγράψετε τον τύπο μετάλλαξης που έχει συμβεί σε κάθε περίπτωση. γ. Με ποιους τρόπους θα μπορούσε να γίνει η εργαστηριακή διάγνωση των γενετικών αυτών ανωμαλιών σε ενήλικα άτομα; Απάντηση. α. Γενετική ανωμαλία β. Τύπος μετάλλαξης γ. Διάγνωση Σύνδρομο Down (τρισωμία Αριθμητική χρωμοσωμική Καρυότυπος. 21). ανωμαλία. Τρισωμία 13. Αριθμητική χρωμοσωμική Καρυότυπος. ανωμαλία. Τρισωμία 18. Αριθμητική χρωμοσωμική Καρυότυπος. ανωμαλία. Δομική χρωμοσωμική ανωμαλία: έλλειψη μεγάλου τμήματος από το Καρυότυπος: Ζώνες Cri-du-chat. μικρό βραχίονα του 5ου Giemsa. χρωμοσώματος. Γονιδιακή μετάλλαξη στο γονίδιο που κωδικοποιεί το ένζυμο για τη Βιοχημική ανάλυσηΦαινυλκετονουρία. μετατροπή της φαινυλαλανίνης σε Μοριακή διάγνωση. τυροσίνη.