Oversigt
Mutationer og genetisk variation
Mutationer
DNA er et stabilt molekyle, men alligevel sker der jævnligt små fejl. Langt de fleste fejl retter kroppen heldigvis selv med et avanceret korrektursystem, men enkelte slipper igennem. Heldigvis er de fleste uden betydning, men ikke alle.
Hvorfor opstår mutationer?
DNA indeholder mange informationer, og når det skal kopieres og deles ved celledelingerne, kan der opstå fejl. Der kan også opstå fejl på grund af radioaktiv stråling, solskoldninger, eller når vi udsættes for fremmede kemiske stoffer.
Når informationerne i DNA skades, kan de proteiner, DNA’et koder for, miste deres funktion. Det kan være enzymer, som ikke længere kan nedbryde et stof, eller et transportmolekyle, som ikke længere kan transportere stoffer ind i cellen.
Ikke alle mutationer skader os
Mutationer vil ofte føre til sygdom, men kan faktisk i sjældne tilfælde være en fordel, fx det at vi kan tåle mælk. Det er bestemte steder på kromosomerne, et gen kan skades, og derfor kan vi også meget nøjagtigt udpege, hvor på vores kromosomer mutationen er sket.
Eksempler på mutationer: Glutenallergi, farveblindhed, skaldethed, ekstra lag øjenvipper, asian flush, som giver asiatere rødmen i ansigtet, når de drikker alkohol, fregner, hagekløft, rødt hår, manglende visdomstænder, smilehuller.
Sådan oversætter du en DNA-streng
Inden vi skal se på mutationer, skal vi lære at læse DNA-koden.
DNA har 4 bogstaver, og tre af dem koder for en aminosyre. Lad os se på de første tre bogstaver TAC – de koder for aminosyren ”met” som er forkortelsen for methionin
Vi kikker i den grønne hjul, som er vores DNA-ordbog. Læs indefra og find ”T”, gå en ring ud og find ”A” gå endnu en ring ud og find ”C” – her finder du navnet på aminosyren ”met” eller methionin. Der står også ”start”, og det er fordi det altid er den første kode i en DNA-streng.
Næste aminosyre AAG læses også indefra A-A-T, og den koder for ”phe”, som er forkortelsen for fenylalanin. Prøv selv med CTT og GAT.
Mutationer rammer vores DNA
Figuren viser 4 eksempler på mutationer.
Den originale DNA-streng koder for met-phe-glu-leu, som vi afkodede ovenfor. I højre side er der sket 4 forskellige mutationer.
- Et af bogstaverne (baserne) i DNA er udskiftet, så koden nu bliver ændret fra AAG til AAA – hvis vi kontrollerer i hjulet opdager vi, at den også koder for ”phe”, og det er fordi der er flere koder for samme aminosyre. Vi kalder sådan en mutation ”tavs”, fordi den ikke ændrer noget i det protein DNA’et koder for.
- Her sker der en udskiftning igen, og koden ændres fra AAG til CAG og en hurtig kontrol i hjulet viser os, at det koder for en ny aminosyre nemlig ”val” (valin). Det er fx sådan en type mutation, der har gjort at mange i vesten kan tåle mælk som voksne. Der skal altså ikke store ændringer til i DNA for at skabe store forandringer.
- Nu indsættes bogstavet (basen) ”A” og, umiddelbart sker der ikke noget, fordi der stadig kodes for ”phe”, men hele rækken af baser har rykket sig. Det skaber en voldsom ændring, for nu er koden ændret i ALLE de koder, der ligger efter mutationen. Vi siger at ”læserammen er rykket”, og det vil højst sandsynligt helt ødelægge det færdige protein.
- Her sker der en sletning. AAG bliver til AAC, og det koder for en ny aminosyre (leu). Det nye ”C” kommer fra højre, fordi læserammen igen er rykket. Ligesom før rammer det alle de efterfølgende koder, men her går det ekstra galt, fordi ATC er en stopkode, som afslutter strengen, og så får proteinet både forkerte aminosyrer og bliver afkortet.
Kromosommutationer – store stykker DNA ændres
Før så vi på enkelte DNA-bogstaver (baser), men nogle gange knækker der større stykker kromosom af. Derfor kan nogle celler ende med at have dobbelt af et stykke kromosom, mens andre mangler stykker. Det er en fejl, der især sker under celledelingen, når der dannes kønsceller som sæd og ægceller.
Kromosomtalsmutationer
Vi har 46 kromosomer, men nogle gange kommer der rod i antallet. Det mest kendte eksempel er Downs syndrom, hvor der er et ekstra kromosom nummer 21, så man har 47 kromosomer i alt. Risikoen er en ud af 800, for at man får et barn med sygdommen.
Først et eksempel hvor intet går galt. Når kroppen danner æg- og sædceller fordeles kromosomerne ligeligt ud i hver celle. Som det ses i figuren, giver manden Y og X videre, mens kvinden giver et af sine X videre – drengen bliver normal med 2 af hver af sine 23 kromosomer (de er ikke alle vist på tegningen).
Quiz: Hvorfor tror du den globale Downs syndrom dag falder den 21/3?
Men her går det galt. Manden får ikke fordelt kromosomerne rigtigt i sine sædceller, så en af cellerne har to både kønskromosomer X og Y, og sammen med moderens X, så ender drengen med at få XXY i stedet for XY. Y bestemmer at han er en dreng, men XX gør ham lidt mere kvindelig med svagere skægvækst, lavere muskelmasse og forsinket pubertet.
Downsyndrom
Her går det galt hos kvinden, som ikke får adskilt sine kromosomer fuldstændigt, så der kommer ved en fejl et ekstra kromosom nummer 21 i en af ægcellerne. Når ægget bliver befrugtet, så får barnet et ekstra kromosom 21 i alle sine celler og lider af Downs syndrom.
Symptomerne er rundt ansigt, lille næse, små ører, lav intelligens, lav vækst, hjertefejl og dårligt syn.
Downs syndrom er kendt, fordi den er så “mild”, at mange overlever i modsætning til andre kromosomtalsmutationer, hvor barnet dør inden fødslen.
Antallet af fødte med Downs syndrom i Danmark er kun 25-30 om året, fordi en stor del opdages under graviditeten ved scanning og fostervandsprøver. 95% af forældrene beslutter at afslutte fosterets liv, hvis de får at vide, at barnet har Downs.
Andre fejl i antal kromosomer
Det var to eksempler, men der findes mange andre muligheder for kromosomtalsmutationer. Fx et ekstra kromosom 18, som giver det dødelige Edwards syndrom.
Forskellige typer kromosomtalsmutationer
XXX, trisomi X er normalt udseende kvinder, som kan få børn, men deres menstruationer ophører tidligt (35-40-årsalderen). De udvikler sprog og bevægelse senere end andre og har en lavere intelligens. Ofte opdages det ekstra X-kromosom kun ved en tilfældighed.
XYY, dobbelt Y er mænd med et ekstra Y-kromosom. De er højere end andre mænd og kan få svært ved at få børn, og så er de ikke altid de skarpeste i skolen, men langt de fleste klarer sig helt normalt.
X Turners syndrom. Piger, der mangler det ene X-kromosom. Turners syndrom er forholdsvis sjælden hos nyfødte. De har svært ved at danne kønshormonet østrogen og få børn. Kvinderne er små med en højde på 135-155 cm, men det kan behandles med væksthormoner.
