Mutations in General

00:01 Manchmal kommt es jedoch zu Problemen. Was, wenn all diese Mechanismen umgangen werden und wir tatsächlich eine Mutation in einer Zelle haben, die zu einer Gametenzelle wird und diese Mutation so weitergegeben wird. Schauen wir uns einige Punktmutationen an und im Anschluss daran werden wir uns mit Chromosomenmutationen beschäftigen. Punktmutationen beinhalten eine Veränderung oder eine sehr kleine Veränderung in einem lokalen Bereich eines Strangs der DNA oder im Chromosom, während chromosomale Mutationen großflächige Veränderungen in der Struktur des Chromosoms sind. Unsere Punktmutationen besuchen unseren Freund das Hämoglobin hier. Zuvor habe ich Ihnen bereits die Sichelzellenanämie vorgestellt und dessen Beziehung zum Hämoglobin. Sie erinnern sich daran, dass das Hämoglobin zwei Alpha-Untereinheiten und zwei Beta-Untereinheiten hat, die jeweils ein einzigartiges Faltmuster haben und ein aktives Zentrum für die Bindung von Sauerstoff bilden. Wenn die Bindungsstelle gestört ist, kann es keinen Sauerstoff binden oder es wird sich nicht richtig falten, damit kann es seine Aufgabe nicht richtig erfüllen kann. Lassen Sie uns anschauen, was genau passiert ist. Diese Sichelzellenanämie resultiert aus einer Punktmutation, eine Nukleotidbasenveränderung. Hier ist unser normales Hämoglobin-B-Gen und es führt zu einer Kodierung in unserer Aminosäuresequenz und wenn wir dann abnormales Hämoglobin haben, können wir eine leichte Veränderung sehen, die zu einer veränderten Aminosäure führt. Hier ist die Änderung.

01:43 Wir ändern nur ein A zu einem T, eine sehr, sehr kleine Änderung mit einer sehr tiefgreifenden Wirkung.

01:50 Wir wechseln von einer polaren Aminosäure zu einer unpolaren oder hydrophoben Aminosäure und das stellt einige Probleme bei der Faltung von Proteinen dar, sodass die Beta-Ketten eine unterschiedliche Faltanordnung haben, sodass sie sehr klebrig sind und sich nicht richtig in die roten Blutkörperchen stapeln. Sie werden also anfangen Ketten zu bilden, in denen der deoxygenierte Teil der Beta-Untereinheit sich ein wenig faltet und dazu führt, dass sie in Ketten zusammenkleben und wenn sie in dieser Form in roten Blutkörperchen landen, die sauerstoffhaltige Form, dann bewirken sie die Sichelform der Zelle. Sie sind in Ordnung, wenn sie mit Sauerstoff angereichert sind, aber Hämoglobin muss mit Sauerstoff angereichert und desoxygeniert werden. Darum sehen wir die tiefgreifenden Auswirkungen von Sichelzellenanämie nur in sauerstoffarmer Umgebung oder bei starker körperlicher Anstrengung, denn wenn es einen Mangel an Sauerstoff gibt, gibt es weniger sauerstoffhaltige Sicheln und die Zellen bleiben an Stellen stecken und verursachen eine Vielzahl verschiedener Effekte. Dies ist ein Beispiel dafür, wie eine einzelne Punktmutation einen sehr großen Einfluss auf die Genexpression und die Form der fertigen Proteine haben kann.