Nokta Mutasyon (Gen Mutasyonları)

Nokta ya da gen mutasyonları, DNA nükleotit dizisinde oluşan ve gelecek nesile aktarılabilen değişiklikler olarak adlandırılırlar
Nokta mutsayonlar, genellikle bir veya birkaç nükleottitte meydana gelen mutasyonlardır DNA'da baz çifti yer değiştirmeleri sonucunda ya da bir baz çiftinin girmesi ve çıkması (mikroinsersiyon-mikrodelesyon) sonucunda oluşurlar Tüm mutasyon durumlarında olduğu gibi nokta mutasyonlar sonucu meydana gelen fenotipik değişimler de, nokta mutasyonun neresinde gerçekleştiğine bağlıdır
Üreme hücrelerinde oluşan nokta mutasyonları döllere aktarılır Örneğin, orak hücre anemisinde hemoglobinin bir polipeptit zincirini sentezleyen geninde bir nokta mutasyonu oluşmuştur Bu ise tek bir nükleotitte değişme (kalıp DNA zincirinde), anormal bir proteinin üretilmesine neden olur Timin yerine adenin girmesi, mRNA?da adenin yerine urasilin gelmesine ve bu da translasyonda valin adlı amino asitin yanlışlıkla proteinin yapısına girmesi bu hastalığın temelini oluşturur

Çeşitleri
Çeşitli nokta mutasyon tipleri vardır DNA?ya baz ilavesi (insersiyon) ya da çıkarılması (delesyon) en zararlı iki mutasyon tipidir Kodonların kayma sonucu yanlış okunmasına çerçeve kayması mutasyonu (frameshift) denir Baz çifti eklenmesinde, eğer üçüncü bazda bir değişme meydana gelirse çoğunlukla bir değişme olmaz Örneğin, GGC yerine GGU olursa gene glisin aminoasiti polipeptite eklenmiş olur Diğer yer değiştirmeler ise değişik biçimlerde sonuçlanabilir Baz eklenmesi ya da çıkması ise değişik amino asitlerin eklenmesini sağladığı gibi, durma kodlarının okunmasına da sebep olabilir
Karşılıklı olan bir pürin-pirimidin (örn A-T) çiftiyle başka bir pürin-pirimidin (örn G-C) çiftinin yer değiştirmesiyle oluşabileceği gibi, bir pirimidin-pürin (örn C-G) ile bir pürin-pirimidin (örn G-C) bazının çaprazlama olarak yer değiştirmesiyle de oluşabilir Bu tür mutasyonlar kendiliğinden oluşabileceği gibi, bazı bazların benzerleriyle yer değiştirmesiyle de ortaya çıkabilir
Nokta mutasyonları genellikle tek bir kodonu etkilediğinden çok büyük değişimlere yol açmaz
Örneğin, mutasyona uğramış kodon aynı aminoasidi kodlamaya devam eder ya da proteinin işlevini değiştirmeyen başka bir aminoasit kodlanabilir Ama bazı durumlarda, DNA molekülündeki tek bir nükleotidin değişmesi bile çok önemli sonuçlar doğurabilir Örnek olarak orak hücreli kansızlık verilebilir Bu hastalık kalıtsaldır Eğer bu hastalık böyle bir nokta mutasyonu nedeniyle meydana geliyorsa ve eğer çocuk mutasyona uğramış geni iki ebeveyninden de alıyorsa bunun sonuçları kötü olabilir
Bir aminoasidi kodlayan bir kodonu hiçbir aa?yı kodlamayan bir kodona, örneğin bir sonlama kodonuna (stop kodonu) dönüştüren mutasyonlara ?Anlamsız Mutasyon? denir Bu tür mutasyonlar, protein sentezinin normalden önce sonlanmasına, dolayısıyla genin biyolojik işlevini görememesine yol açar Bir aminoasidi kodlayan kodonun, başka bir aminoasidi kodlayan kodona dönüşmesine ise ?Yanlış Anlamlı Mutasyon? denir
Eksilme ya da eklenme mutasyonları, nokta mutasyonlarından çok daha önemli değişikliklerin sorumlusudur DNA zincirinde bir ya da birden fazla bazın eksilmesi ya da eklenmesi, genellikle eklenme ya da eksilmenin olduğu noktadan başlayarak kod okuma çerçevesinin kaymasına yol açar Bu yüzden gen yapısında önemli değişiklikler meydana getirir
Örneğin,
TAG GGC ATA ACG ATT

dizisinde, ilk kodonda oluşan bir mutasyonla bir A bazının eklendiği varsayılırsa, bu yeni dizi
TAA GGG CAT AAC GAT T

şeklinde okunmaya başlanacak ve bu farklı dizi, okuma çerçevesindeki kayma nedeniyle bambaşka bir aminoasidi kodlayacaktır Birden fazla kodonda ortaya çıkan bu tür değişikliklerin daha önemli ve ciddi sonuçlar doğurması doğaldır Mutasyona uğramış DNA dizileri de tıpkı normal DNA dizileri gibi eşlenir, çoğalır ve dölden döle normal diziler gibi aktarılır Mutasyon geçirmiş kalıtsal bilgi ancak yeni bir mutasyonla eski durumuna dönebilir Geri dönüşlü mutasyon denen ikinci mutasyon özgün genin yapısını onarır ve yeniden normal işlevini kazandırabilir; bazen de, ilk mutasyonun oluştuğu bölgeden başka bir bölgede ortaya çıkan baskılayıcı mutasyon denen ikinci bir mutasyonun ilk mutasyonun etkisini tamamen ya da bir ölçüde yok edebilir Eşeyli olarak üreyen insanda ve diğer tüm üstün yapılı canlılarda mutasyonlar, oluştukları hücreleri cinsinden iki grupta incelenebilir Bunlar:

• Eşey hücrelerinde oluşan mutasyonlar ?Tohumsal Mutasyon?,
• bunların dışındaki tüm diğer hücrelerdeki mutasyonlare ?Somatik Mutasyon?

Somatik mutasyonların en çarpıcı örneği mavi gözlü insanlarda gözlenebilir Mavi göz, bir pigmentin eksikliğinden ileri gelen çekinik (resesif) bir karakterdir Ortaya çıkabilmesi için hem anneden hem de babadan çekinik karakter genini (b) alması gerekir Baskın karakter geninden bir tane bile alan insanlar kahverengi gözlü (Bb) olurlar Bazen ender olarak, mavi gözlü insanların -genelde bir- gözünde kahverengi bir bölge görülür Bu özellik büyük olasılıkla, göz hücrelerinde oluşan ve b genini B?ye değiştiren bir somatik mutasyonla oluşur Ancak bu tür mutasyonlar eşey hücrelerini etkilemediğinden kuşaklara aktarılamaz Ama mavi gözlü iki insanın kahverengi gözlü çocuklarının olması ancak eşey hücrelerindeki bir mutasyon sonucunda ortaya çıkar Özellikle tohumsal mutasyonlar, kalıtımın incelenmesinde ve insan evriminin gelecekteki yönünü belirleyen ipuçları olarak da incelenmeye değer olgulardır

Sebepleri
Ultraviyole ışınları, X ışınları gibi iyonize radyasyon, kozmik ışınlar, radyoaktif materyallerin emisyonları gibi yüksek enerjili radyasyon, mutasyonlara neden olur İyonize radyasyon, basit tek baz değişimlerine sebep olabilir Bazı mutajenik kimyasallar, etkilerini doğrudan bir bazı başka bir baza değiştirerek yaparlar Örneğin, nitroz asidi sitozindeki amino grubunu deamine ederek Urasil oluşturur

Sonuçları
Yeni oluşan mutasyonların çoğu doğal dengeyi bozduğu için zararlı, hatta kalıtsal hastalıkların birçoğunda olduğu gibi ölümcüldür Bu zararlı genlerin toplumda yayılmasını önleyebilmek, ancak mutasyona uğramış kalıtsal bilgiyi taşıyan canlının üreme yeteneğinin azalmasına ya da yok olmasına bağlıdır
Mutasyonun gözlenebilen bir etki olmadan ortaya çıkması çok az gözlenen bir olgudur Daha çok çevreden gelen kimyasal ya da fiziksel etkiler nedeniyle olur Bir dış etkinin mutasyona yol açabilmesi (mutajen olması) için hücre içine girip etkinliğini gösterebilmesi gerekir Örneğin Güneş?in morötesi ışınları, girim gücü düşük olduğu için yalnızca deri hücrelerinde somatik mutasyona yol açabilirken, girim gücü yüksek olan X ışınları ya da atom bombası ışımaları tohumsal mutasyona yol açabilen çok güçlü etkenlerdir Bu tür mutasyonların birçok örneği yakın zamanda Çernobil patlaması sonucunda çevredeki birçok canlı türünde gözlenmiştir Günümüzde bile bu patlama sonrası etrafa saçılan radyoaktif maddelerin neden olduğu somatik mutasyonların görünür sonuçları vardır Halen Rusya ve Karadeniz Bölgesi?ndeki kanser oranları çok yüksektir
Mutasyonun diğer bir sonucu da hücre bölünmesindeki kontrol mekanizmasını ortadan kaldırabilmesidir Bunun bilinen en tehlikeli sonucu ise hücrenin kontrolsüz bölünmesi yani kanserdir