المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الاحياء
عدد المواضيع في هذا القسم 10456 موضوعاً
النبات
الحيوان
الأحياء المجهرية
علم الأمراض
التقانة الإحيائية
التقنية الحياتية النانوية
علم الأجنة
الأحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
المضادات الحيوية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
دقة حيل الشيطان وردها
2024-05-25
مراتب العجب
2024-05-25
حبّ الدنيا
2024-05-25
معنى العجب
2024-05-25
من مفاسد حبّ الدنيا
2024-05-25
أسباب حبّ الدنيا
2024-05-25

الأفعال التي تنصب مفعولين
23-12-2014
صيغ المبالغة
18-02-2015
الجملة الإنشائية وأقسامها
26-03-2015
اولاد الامام الحسين (عليه السلام)
3-04-2015
معاني صيغ الزيادة
17-02-2015
انواع التمور في العراق
27-5-2016

Mutations Can Affect Single Base Pairs or Longer Sequences  
  
1225   11:17 صباحاً   date: 27-2-2021
Author : JOCELYN E. KREBS, ELLIOTT S. GOLDSTEIN and STEPHEN T. KILPATRICK
Book or Source : LEWIN’S GENES XII
Page and Part :


Read More
Date: 11-11-2020 1924
Date: 28-12-2015 2270
Date: 29-11-2015 2208

Mutations Can Affect Single Base Pairs or Longer Sequences

KEY CONCEPTS
-A point mutation changes a single base pair.
-Point mutations can be caused by the chemical conversion of one base into another or by errors that occur during replication.
-A transition replaces a G-C base pair with an A-T base pair, or vice versa.
-A transversion replaces a purine with a pyrimidine, such as changing A-T to T-A.
-Insertions and/or deletions can result from the movement of transposable elements.


Any base pair of DNA can be mutated. A point mutation changes only a single base pair and can be caused by either of two types of event:
- Chemical modification of DNA directly changes one base into a different base.
- An error during the replication of DNA causes the wrong base to be inserted into a polynucleotide.
Point mutations can be divided into two types, depending on the nature of the base substitution:
-The most common class is the transition, which results from the substitution of one pyrimidine by the other, or of one purine by the other. This replaces a G-C pair with an A-T pair, or vice versa.
-The less common class is the transversion, in which a purine is replaced by a pyrimidine, or vice versa, so that an A-T pair becomes a T-A or C-G pair.
As shown in FIGURE 1., the mutagen nitrous acid performs an oxidative deamination that converts cytosine into uracil, resulting in a transition. In the replication cycle following the transition, the U pairs with an A, instead of the G with which the original C would have paired. So the C-G pair is replaced by a T-A pair when the A pairs with the T in the next replication cycle. (Nitrous acid can also deaminate adenine, causing the reverse transition from A-T to GC.)

FIGURE 1. Mutations can be induced by chemical modification of a base.
Transitions are also caused by base mispairing, which occurs when noncomplementary bases pair instead of the conventional G-C and A-T base pairs. Base mispairing usually occurs as an aberration resulting from the incorporation into DNA of an abnormal base that has flexible pairing properties. FIGURE 2. shows the example of the mutagen bromouracil (BrdU), an analog of thymine that contains a bromine atom in place of thymine’s methyl group and can be
incorporated into DNA in place of thymine. BrdU has flexible pairing properties, though, because the presence of the bromine atom allows a tautomeric shift from a keto (=O) form to an enol (–OH) form. The enol form of BrdU can pair with guanine, which after replication leads to substitution of the original A-T pair by a G-C pair.


FIGURE 2. Mutations can be induced by the incorporation of base analogs into DNA.
The mistaken pairing can occur either during the original incorporation of the base or in a subsequent replication cycle. The transition is induced with a certain probability in each replication cycle, so the incorporation of BrdU has continuing effects on the sequence of DNA.
Point mutations were thought for a long time to be the principal means of change in individual genes. We now know, though, that insertions of short sequences are quite frequent. Often, the insertions are the result of transposable elements, which are sequences of DNA with the ability to move from one site to another .
An insertion within a coding region usually abolishes the activity of the gene because it can alter the reading frame; such an insertion is a frameshift mutation. (Similarly, a deletion within a coding region is usually a frameshift mutation.) Insertions of transposable elements can subsequently result in deletion of part or all of the inserted material, and sometimes of the adjacent regions.
A significant difference between point mutations and insertions is that mutagens can increase the frequency of point mutations, but do not affect the frequency of transposition. Both insertions and deletions of short sequences (often called indels) can occur by other mechanisms, however—for example, those involving errors during replication or recombination. In addition, a class of mutagens called the acridines introduces very small insertions and deletions.




علم الأحياء المجهرية هو العلم الذي يختص بدراسة الأحياء الدقيقة من حيث الحجم والتي لا يمكن مشاهدتها بالعين المجرَّدة. اذ يتعامل مع الأشكال المجهرية من حيث طرق تكاثرها، ووظائف أجزائها ومكوناتها المختلفة، دورها في الطبيعة، والعلاقة المفيدة أو الضارة مع الكائنات الحية - ومنها الإنسان بشكل خاص - كما يدرس استعمالات هذه الكائنات في الصناعة والعلم. وتنقسم هذه الكائنات الدقيقة إلى: بكتيريا وفيروسات وفطريات وطفيليات.



يقوم علم الأحياء الجزيئي بدراسة الأحياء على المستوى الجزيئي، لذلك فهو يتداخل مع كلا من علم الأحياء والكيمياء وبشكل خاص مع علم الكيمياء الحيوية وعلم الوراثة في عدة مناطق وتخصصات. يهتم علم الاحياء الجزيئي بدراسة مختلف العلاقات المتبادلة بين كافة الأنظمة الخلوية وبخاصة العلاقات بين الدنا (DNA) والرنا (RNA) وعملية تصنيع البروتينات إضافة إلى آليات تنظيم هذه العملية وكافة العمليات الحيوية.



علم الوراثة هو أحد فروع علوم الحياة الحديثة الذي يبحث في أسباب التشابه والاختلاف في صفات الأجيال المتعاقبة من الأفراد التي ترتبط فيما بينها بصلة عضوية معينة كما يبحث فيما يؤدي اليه تلك الأسباب من نتائج مع إعطاء تفسير للمسببات ونتائجها. وعلى هذا الأساس فإن دراسة هذا العلم تتطلب الماماً واسعاً وقاعدة راسخة عميقة في شتى مجالات علوم الحياة كعلم الخلية وعلم الهيأة وعلم الأجنة وعلم البيئة والتصنيف والزراعة والطب وعلم البكتريا.