Mutacija je iznenadna nasljedna promjena genetičkog materijala. Mutacije
dijelimo na genske ili točkaste i kromosomske. Somatske mutacije događaju
se u tjelesnim stanicama i mogu drastično utjecati na organizam, ali nisu
nasljedne. Samo mutacije u stanicama germinacijske linije ili u gametama
prenose se na sljedeće generacije i od genetskog su značenja.
Stopa mutacija ili kako često geni mutiraju?
Stopa mutacija je broj mutacija po genu u određenom vremenu po
broju staničnih dioba. No češće se u viših organizama koristi termin učestalost
mutacija koja se izražava kao broj mutacija na milijun gameta. Danas je
poznato da gotovo svi geni mutiraju, ali je stopa mutacija različita u
različitim organizmima i genima. U viših organizama učestalost mutacija
kreće se od 1x10-6 do 6x10-5. Iznimku čini
tzv. R lokus u kukuruza s učestalošću mutacija od 5x10-4.
Na stopu mutacija utječu različiti čimbenici npr. veličina gena, genotip,
pokretni genetički elementi (transpozoni), temperatura i mutagene tvari
iz okoliša (inozirajuća i neionizirajuća zračenja, kemijski agensi).
Budući da se somatske mutacije javljaju samo u nekim stanicama
one rezultiraju tzv. mozaicizmom tkiva. Npr. neki primjeri mozaičnosti
šarenice oka čovjeka (smeđe oko s plavim dijelovima) rezultat su somatske
mutacije. Posljedica somatskih mutacija u biljaka su šarolikost cvjetova
(dijelovi cvijeta različitih boja) i šarolikost listova (panaširani listovi;
zeleno-bijeli).
Somatske mutacije i rak
Rakom nazivamo različite bolesti čija je zajednička karakteristika
gubitak kontrole stanične diobe i rasta. U našem organizmu prisutni su
geni koji su odgovorni za regulaciju stanične diobe i rasta. Mutacije koje
mijenjaju ekspresiju tih gena u somatskim stanicama dovode do nastanka
raka. Te mutacije mogu nastati spontano, ali su češće inducirane različitim
mutagenima iz okoliša (X-zračenje, UV zračenje, virusi...). No u genomu
čovjeka postoje i tzv. onkogeni (grčki onco=tumor), dakle geni koji uzrokuju
rak. U zdravog čovjeka ti su geni normalni stanični geni koji reguliraju
staničnu diobu i rast, a nazivamo ih proto-onkogeni. Postavlja se pitanje
kako proto-onkogen koji ima značajnu ulogu u zdravim stanicama, postaje
onkogen, gen koji uzrokuje rak. Odgovor je mutacija. Četiri su tipa mutacija
koje pretvaraju proto-onkogene u onkogene: amplifikacija gena, kromosomska
translokacija (lom i premještanje dijelova kromosoma), genska transpozicija
(premještanje gena) i točkasta mutacija (promjena jednog nukleotida). Općenito
je potrebno više od jedne somatske mutacije da dođe do promjena karakterističnih
za tumorske stanice. Tu se uklapa i hipoteza da somatske mutacije uzrokuju
tumore u starijoj dobi. Naime tijekom godina akumuliraju se somatske mutacije
koje dovode do nastanka tumora i ostalih bolesti starije dobi.
Mutacije u genima čiji produkti inhibiraju diobu stanica također dovode
do nastanka raka. To su tzv. tumor-suprimirajući geni.
Dr. sc. Mirjana Pavlica
Zavod za molekularnu biologiju
Prirodoslovno-matematički fakultet, Zagreb
mpavlica@biol.pmf.hr