Mutageneza si teratogeneza umana MUTATIA Fenomenul prin care

Mutageneza si teratogeneza umana MUTATIA Fenomenul prin care se produc modificari in structura si functiile materialului genetic, sub actiunea factorilor mutageni. MUTAGENEZA Procesul prin care se produc mutatiile.

Clasificarea mutatiilor: I. Dupa cantitatea de material genetic afectat o o o Mutatii genomice Mutatii cromozomale Mutatii genice

II. Dupa modul de manifestare: o o o Dominante, Recesive, Codominante, Letale Semiletale

CLASIFICAREA MUTATIILOR III. Dupa localizare: o o Autozomale (plasate pe autozomi) Heterozomale (plasate pe heterozomi) IV. Dupa modul de aparitie: o o Naturale – spontane, Artificiale – provocate de om

Factorii mutageni A. Factori fizici – radiatiile: a. Neionizante (UV) b. Ionizante (Rontgen- X, alfa, gama, beta) - ultrasunetele, temperatura, etc. B. Factori chimici: - Substante chimice, droguri, medicamente, hormoni, unele antibiotice, alcoolul, etc. C. Factori biologici (Visusuri, paraziti, bacterii)

Maladii determinate de mutatii cromozomale Sunt restructurari ale cromozomilor determinate de ruperea unor fragmente de cromozomi sub actiunea factorilor de mediu si pot fi de tip: - inversii - duplicatii - deletii - translocatii

Maladii determinate de mutatii genice - Genele pot suferi modificari ale succesiunii nucleotidelor determinand efecte diferite precum: Aparitia unor anomalii morfologice, Afecteaza sinteza unor proteine tulburand functiile unde acestea sunt implicate, Provoaca boli metabolice ereditare etc.

Sumar Maladii genetice umane • • Mutaţii genice şi cromozomiale Cariotip uman normal şi patologic • • Maladii genomice – aberatii numerice Sindromul Down (Trisomia 21) Sindromul trisomiei 18 (Edwards) Sindromul trisomiei 13 (Patau) • • Maladii cromozomiale Ţipătul pisicii (Cri du chat) • • • Maladii genice Polidactilie Sindromul Marfan Albinismul Anemia falciformă Guta Hemofilia Daltonismul • •

Cariotip uman normal şi patologic Cariotip uman normal l La om garnitura normală de cromozomi (2 n=46), sunt ordonaţi în şapte grupe notate cu majuscule de la A la G. l Modificările cariotipului uman pot fi: POLIPLOIDII, ANEUPLOIDII şi RESTRUCTURĂRI CROMOZOMIALE. l

Cariotipul uman normal

Maladii autozomale

l In cazul Trisomiei 21 sau Sindromul Down - trei cromosomi în perechea 21 ca rezultat al nondisjuncţiei cromozomilor la unul din părinţi, în urma meiozei.

l Cauze Există o serie de factori determinanţi: - tulburări hormonale, radiaţii, infecţii virale, probleme imunologice, dar s-a constatat importanţa vârstei mamei. Există o probabilitate statistică ridicată de a avea un copil cu sindromul Down astfel: la 20 ani riscul este 1 la 1600, la 35 ani 1 la 365, la 40 ani 1 la 100.

Sindromul Edwards (trisomia 18 ) frecvenţa- 1: 3000 naşteri Manifestări: - greutate mica la nastere - intarziere pronuntata în dezvoltare - nasul scurt - urechi jos inserate şi deformate - malformatii ale feţei - toracele scurt - înapoiere mentală gravă - malformaţii asociate grave cardiace, renale, digestive

Sindromul Patau (trisomia 13) Sindromul Edwards(trisomia 18)

Sindromul Patau (trisomia 13 ) FRECVENTA: 1: 4000 - 1: 7500 nasteri Manifestări: - defecte ale oaselor craniului - malformatii ale encefalului - surditate - malformatii ale fetei - malformatii viscerale: cardiace, biliare, pancreatice

Maladii heterozomale A. Sindromul Klineferter (XXY) - Prezenta unui cromozom X suplimentar; apare la baieti; caracterizat prin testicole mici si dure, sterilitate, reducerea IQ B. Monosomia XO (Sindromul Turner) - Absenta cromozomului X la femei, caracterizat prin absenta caracterelor sexuale secundare, sterilitate, etc.

Maladii cromozomiale Ţipătul de pisică. Se manifesta prin anomalia laringelui la naştere, mai exact de o hipoplazie laringiană. Plânsul se manifesta ca un tipăt slab şi ascuţit. Cauza : deletia unui segment din braţul scurt al cromozomului 5

Maladii metabolice ereditare A. Maladii autozomale dominante 1. Polidactiliile - sunt malformaţii congenitale(autozomale) care se caracterizează prin existenta unui deget suplimentar. 2. Sindactilia se manifesta prin lipirea degetelor.

3. Diabetul insipid - se caracterizeaza prin imposibilitatea rinichilor de a concentra urina, determinand o poliurie (emisia unei cantitati mari de urina diluata), insotita de o sete intensa (polidipsie). 4. Prognatismul - o deformatie a oaselor maxilare manifestandu-se ca o proeminare a maxilarului inferior sau superior.

5. Sindromul Marfan - este o maladie neobişnuită care afectează ambele sexe. (gena responsabilă e localizată în perechea 15 de cromozomi; tip dominant). Se manifestă prin : tulburări primare în creştere, afecţiuni ale sistemului cardiovascular şi ochilor; coloana vertebrală curbată, statură înaltă în comparaţie cu ceilalţi membri ai familiei; tulburări ale ritmului inimii, tonus scăzut al vaselor sangvine; tulburări oculare – miopie, megalocornee , , ochi roşii”.

B. MALADII AUTOZOMALE RECESIVE 1. Albinismul Se manifestă prin lipsa de pigmenţi din piele, par si ochi, imunitate scăzută. Albinoticii -cei care suferă de această afectiune -sunt foarte sensibili la lumină. Albinismul la animale

Maladii X – linkate provocate de transmiterea de la mama purtătoare, a unei gene anormale aflată pe cromozomul „X”. 2. Hemofilia Manifestare: - deficienţe de hemostază prin absenta unui factor de coagulare a sângelui - afectează in special sexul bărbătesc

- Daltonismul este incapacitatea funcţională de a deosebi culorile, în special culoarea roşie de verde. - afectează in special sexul bărbătesc

C. Maladii autozomale semidominante Anemia falciformă • Afectiune se caracterizeaza prin hemoglobina anormală Hb. S, hematii deformate. CAUZE: - mutaţie prin substitutia acidului glutamic cu valina, în pozitia a sasea lantului – proteinei. - In stare homozigota recesiva gena este de tip letal

III. MALADII METABOLICE EREDITARE Cele mai frecvente sunt: l Hemoglobinopatiile: anemia falciforma, l Maladii ce afecteaza metabolismul bazelor azotate purinice si pirimidinice: guta, l Maladii ce afecteaza metabolismul glucidelor – produse de mutatii ce afecteaza sinteza glicogenului si ale procesului de degradare a glucidelor: diabetul zaharat, l Enzimopatiile – determinate de mutatii ale genelor implicate in sinteza unor enzime.

Guta este o boală metabolică în care se produce în exces acid uric. Acesta nu se elimină prin urină, asa cum este normal, ci se depune, sub formă de uraţi, în articulaţiii pe care le deformeaza. Cauze: - metabolizarea anormală a bazelor azotate din acizii nucleici.

Maladii metabolice ereditare umane care apar prin blocarea metabolismului fenilalaninei in diverse etape

l l Fenilcetonuria – provocata de absenta unei enzime hepatice, in lipsa careia fenilalanina nu poate fi transformata in tirozina. In organism se acumuleaza acid fenilpiruvic, toxic pentru sistemul nervos. Albinismul – absenta pigmentului melanic din piele, par si ochi. Cretinismul sporadic cu gusa – nu se produc hormoni tiroidieni si manifesta inapoiere mintala. Alcaptonuria – incapacitatea de metabolizare a acidului homogentisic, care se acumuleaza in sange si se manifesta prin slabiciune musculara. Copil cu cretinism sporadic