Выделяют несколько типов точечных мутаций

· Точечные мутации замены оснований. Разделяют на два класса: транзиции и трансверсии.

Транзиция — это мутация замены оснований, когда одно пуриновое основание замещается на другое пуриновое основание (аденин на гуанин). Трансверсия — это мутация замены оснований, когда одно пуриновое основание замещается на пиримидиновое основание или наоборот).

· Точечные мутации сдвига рамки чтения. Они делятся на делеции и инсерции.

Делеции — это мутация сдвига рамки чтения, когда в молекуле ДНК выпадает один или несколько нуклеотидов. Инсерция — это мутация сдвига рамки чтения, когда в молекулу ДНК встраивается один или несколько нуклеотидов.

Точечные мутации могут появляться напротив таких повреждений молекулы ДНК, которые способны останавливать синтез ДНК.

Точечные мутации образуются не всегда сразу же после воздействия мутагена. Иногда они появляются после десятков циклов репликаций. Это явление носит название задерживающихся мутаций.

Моногенныезаболевания обус­ловлены мутациями или отсутс­твием отдельного гена. Мутации могут захватывать один или оба аллеля. Клинические проявления возникают в результате отсутствия генетической информации или реализации дефектной. Моногенные заболева­ния исследуются в полном соот­ветствии с законами Менделя (аутосомное или сцепленное с Х-хромосомой). Известно около 5000 моногенных заболеваний, более половины наследуется по аутосомно-доминантному типу.

Широкий круг моногенных болезней образуют наследственные нарушения обмена веществ, возникновение которых связано с мутацией генов, контролирующий синтез ферментов и обусловливающих их дефицит или дефект строения — ферментопатии.

Ферментопати́я - общее название болезней или патологических состояний, развивающихся вследствие отсутствия или нарушения активности каких-либо ферментов.

Гемоглобинопатии – это наследственные заболевания крови, которые влияют на то, как кислород переносится в организме.

Фенилкетонури́я — редкое наследственное заболевание группы ферментопатий, связанное с нарушением метаболизма аминокислот, главным образом фенилаланина. Сопровождается накоплением фенилаланина и его токсических продуктов, что приводит к тяжёлому поражению ЦНС, проявляющемуся, в частности, в виде нарушения умственного развития.

Заболевание связано с нарушением обмена аминокислоты фенилаланина. В норме аминокислота фенилаланин превращается в аминокислоту тирозин, а тирозин — в пигмент меланин. Мутация гена вызывает уменьшение активности фермента ФАГ, в результате этого фенилаланин не полностью превращается в тирозин. Фенилаланин накапливается в крови и частично превращается в фенилпировиноградную кислоту (ФПК), которая выделяется с мочой и потом — от больных исходит «мышиный запах». ФПК является нейротропным ядом (нарушается формирование миелиновой оболочки вокруг аксонов ЦНС), поэтому у детей развивается повышенная возбудимость, тремор, судорожные эпилептиформные припадки, происходит нарушение высшей нервной деятельности, развивается тяжелая умственная отсталость.

Диагностика фенилкетонурии осуществляется биохимическими (определение фенилаланина в крови и ФПК в моче), микробиологическими (тест Гартри), молекулярно-генетическими и клиническим методами. Предупреждение тяжелых последствий в развитии болезни базируется на диетотерапии: используются белковые гидролизаты с уменьшенным количеством фенилаланина и специаль-ные наборы продуктов (мед, орехи и др.). Лечение детей проводится до 7-10 лет, мозг взрослого человека устойчив к высоким концентрациям ФПК.
При нарушении активности фермента тирозиназы (мутация гена) не происходит превращение тирозина в меланин и возникает альбинизм. У больных наблюдаются слабая пигментация кожи, волос, радужной оболочки, изменения в почках, печени, селезенке.

Геномные – мутации, обусловленные изменением числа хромосом. Виды геномных мутаций – полиплоидия, гетероплоидия и гаплоидия.

Полиплоидия - кратное увеличение числа хромосом. Например, триплоидия (3n), тетраплоидия (4n), пентаплоидия (5n) и т.д. Организм с нормальным набором хромосом называется эуплоидом, с полиплоидным – полиплоидом (триплоидом, тетраплоидом, пентаплоидоми т.д.).

В основе возникновения полиплоидии лежат три процесса:

1) редупликация хромосом в клетках, которые не делятся;

2) слияния соматичних клеток или их ядер;

3) нерасхождение хромосом при мейозе.

Полиплоидные формы часто встречаются среди растений, что объясняется распространением в растительном мире вегетативного размножения. Большинство культурных растений – это полиплоиды. Полиплоиды, как правило, имеют большие размеры клеток и соответственно большую массу. Кроме того, они более резистентны к неблагоприятным условиям среды и способные существовать в более сувором климате. Среди животных (кроме тех, которые размножаются путем партеногенеза) полиплоидия встречается редко, что связано с нарушением хромосомного механизма определения пола в связи с увеличением числа половых хромосом.

У человека полиплоидия проявляется как триплоидия (3n) эмбрионов: – 69, ХХХ или 69, ХХY. Триплоидныеэмбрионы составляют от 4 до 20 % всех спонтанных абортусов. Описаны одиночные случаи рождения триплоидных детей. Триплоидные новорожденные гибнут в первые часы или дни жизни, в отдельных случаях живут до 4-7 месяцев. У них наблюдается целый комплекс недостатков развития: гипоплазия (недоразвития органов), микрофтальмия(маленькие размеры глаз), расщелины губы и небеса, синдактилия (сращения пальцев кисти или стопы), гидроцефалия (водянка головного мозга), др.

Гетероплоидия (анэуплоидия) – геномная мутация, обусловленная изменением числа отдельных хромосом не кратно к гаплоидному набору. Основная причина возникновения гетероплоидии – нерасхождения хромосом в митозе и мейозе.

Основные виды гетероплоидии – трисомия, моносомия и нулисомия. При трисомии в паре хромосом не две, а три гомологичные хромосомы; диплоидный набор хромосом при этом увеличивается на одну хромосому (2n+1). Такой организм называется трисомиком. Потеря одной хромосомы из пары в диплоидном наборе называется моносомией, а организм – моносомиком (2n-1). Из-за отсутствия двух разных хромосом в диплоидном наборе организм называется двойным моносомиком (2n-2), двоих гомологичных хромосом – нулисомиком. Моносомии по любой из 22-х паравтосом у человека служат причиной гибели плода во внутриутробном периоде.