Генные мутации – это причина, по которой происходит формирование разнородной по клиническим проявлениям группы заболеваний, которая носит название «генные болезни». Общая частота их возникновения в человеческой популяции от двух до четырех процентов.
Изменение (мутация) генов является провоцирующим к развитию многих форм наследственных заболеваний фактором. В современной медицине описано более трех тысяч таких патологий. Самым распространенным проявлением заболеваний является ферментопатия. Считается, что генные мутации могут затрагивать эмбриональные, транспортные и структурные белки. Патологические изменения способны реализовываться в различные периоды онтогенеза (развития). Их большая часть характерна для внутриутробного (до 25% всех наследственных патологий) и для допубертатного (до полового созревания) периода (порядка 45%). Генные мутации проявляются и в пубертатном (период полового созревания) и юношеском периоде (около 25%). Относительно незначительное количество (порядка 10%) патологических изменений выявляется старше двадцати лет.
Наследственные болезни классифицируются по типу наследования (аутосомно-рецессивные, аутосомно-доминантные и прочие), в зависимости от органа или системы, более вовлеченной в патологический процесс (эндокринные, нервно-мышечные, глазные и прочие), с учетом характера метаболического дефекта (связанные с расстройством углеводного, минерального липидного обмена и др.). К самостоятельной группе относят заболевания, возникшие на фоне несовместимости плода и матери по антигенам в группах крови.
Спровоцированные гаметическими мутациями, патологии наследуются в соответствии с законами Менделя. Возможно возникновение новых или развитие унаследованных от прошлых поколений изменений. В таких случаях патологические структуры распределяются во все клетки организма.
Возникнуть генные мутации могут в одной из клеток на разных этапах дробления зиготы. В таких случаях организм становится мозаичным по данной структуре. Другими словами, в одних клетках функционирует нормальная аллель (форма гена), а в других – мутантная. Доминирование мутации проявляется фенотипически (клиническими признаками) в соответствующих клетках и провоцирует развитие заболевания. При этом есть достаточная вероятность возникновения менее тяжелой степени патологии, в отличие от полных мутантов.
Специалисты классифицируют изменения функционального и структурного характера.
Структурные генные мутации подразделены на транзицию - замену одного пуринового основания (соединения органические природные, производные пурина) на другое, или одного пиримидинового основания (органические соединения – производные пиримидина) на другое пиримидиновое основание; при этом кодон (единица кода генетического) изменяется только тот, в котором случилась замена. Существует также такое понятие, как «трансверсия». В этом случае имеет место замена пиримидиновых оснований пуриновыми или наоборот. При этом изменяется также тот кодон, в котором случалась замена. Кроме того, существует и мутация сдвигом рамки считывания. При этом происходит выпадение (делеция) или вставка (инсерция) нескольких или одной пары нуклеотидов. В соответствии с участком выпадения или вставки может изменяться большее или меньшее количество кодонов.
Мутации в функциональных генах представляют собой изменение нетранскрибируемой (кодирующей) части в молекуле ДНК. Это провоцирует расстройство регуляции функционирования структурных элементов. В результате может повышаться или снижаться скорость синтеза у соответствующего белка в различной степени.
