Problemes primer parcial (2016)

Ejercicio Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Genética - 2º curso
Asignatura mutagenesis
Año del apunte 2016
Páginas 11
Fecha de subida 02/04/2016
Descargas 12
Subido por

Vista previa del texto

PROBLEMES I QÜESTIONS DE MUTAGÈNESI (UAB, Curs 2015-16) 1.- Una mostra d’un cultiu de bacteris d’E. coli que mai havia estat en contacte amb l’antibiòtic tetraciclina, se sembra en un medi sense tetraciclina sobre una placa de cultiu. Al poc temps, s’observa l’ aparició de múltiples colònies bacterianes sobre el medi de la placa de cultiu, derivades cada una d’elles d’un sol bacteri. Mitjançant un bastonet estèril, s’agafa una mostra d’una colònia de la placa de cultiu original i es trasllada a la regió número 1 d’altres tres plaques de cultiu que contenen tetraciclina, i que estan dividides en regions de forma quadrada. Aquest procés es repeteix amb totes les colònies de la placa original obtenint-ne el resultat indicat en el següent esquema: a) Donen suport aquests resultats al caràcter preadaptatiu de la mutació? Si les colònies que observem corresponen a les mateixes posicions, això es una indicació evident de que l’agent selectiu (tetraciclina) el que ha fet es posar de manifest les mutacions que ja existien prèviament.
Per tant, si que podem parlar del caràcter preadaptatiu, però no podem afirmar de cap manera que les mutacions de resistència a l tetraciclina han estat conseqüència e l’exposició a l’antibiòtic.
*Un ràpid increment de resistència a un antibiòtic es deu a uns transposons que inclouen el gen de la resistència a l’antibiòtic.
2.- Com s’utilitza la tècnica de selecció amb penicil·lina per aïllar soques de bacteris doble mutants? La penicil·lina es un antibiòtic que solament mata els bacteris en creixement. Inhibeix la síntesi de la paret cel·lular interferint amb la reacció de transpeptidació.
Si afegim penicil·lina a una població bacteriana on manca un nutrient, aleshores les cèl·lules normals (en voler dividir-se, moriran); en canvi, les mutants no ja que, en no disposar del nutrient, no es poder dividir.
Emprant medis diferent, podem aïllar soques de bacteris dobles mutants, incapaces de sintetitzar dos aminoàcids.
1 3.- Els termes genotoxicitat i mutagenicitat a vegades s’empren indistintament, però en realitat no són sinònims. Expliqueu quina és la diferència? La genotoxicitat es un terme que fa referencia al dany genètic.
En canvi, la mutagenicitat implica que, com a conseqüència d’aquest d’any, s’ha fixat un canvi (mutació) transmissible (heretable), a un nivell germinal o a nivell somàtic.
Una part important dels efectes genotòxics o del dany genètic primari pot ser revertida o reparada i, per tant, no esdevé en canvis mutacional. Així, doncs, la mutació depèn del dany, però no tot el dany condueix a una mutació.
4.- A nivell de DNA, quins són els canvis associats a les mutacions gèniques? Quins considereu que són els més freqüents? A nivell de DNA, els canvis associats a les mutacions gèniques son les substitucions de base (transicions i transversions), les insercions i delecions, i les expansions de repeticions de nucleòtids.
Podem dir que els canvis mes freqüents corresponen a les transicions.
5.- Un codó que codifica l’aminoàcid Gly sofreix una substitució d’una base que genera una mutació d’acabament. D’acord amb el codi genètic, aquesta mutació és una transició o una transversió? En quina posició del codó es produeix la mutació? Un tipus de substitució provoca un canvi en un aminoàcid que codifica per Gly(GGA) i passa a ser un stop. Els codons stop són UAG, UAA, UGA i el d’inici és AUG. Es tracta d’una transversió en la primera posició ja que es passa de GGA a UGA, de manera que és un canvi de purina a pirimidina.
*La transició es el canvi d’una purina per una altre purina 6.- La 2-aminopurina (2-AP) és un anàleg de l’adenina i pot substituir-la. La 2AP ocasionalment pot canviar a la seva forma tautomèrica imino, convertintse en 2iminopurina (2-IP) que forma ponts d’hidrogen amb la citosina. Feu un esquema que il·lustri l’efecte de la 2-AP com a agent mutagènic, indicant quin tipus de mutació o mutacions es poden produir.
Si aquest anàleg de base es troba en forma tautomèrica quan es dóna la replicació, es donaria una substitució de tipus transició, ja que es passaria d’una A a una G (AT->GC). Les polimerases treballen bé sobre els anàlegs.
7.- Quina o quines són les característiques que fan que els anàlegs de bases siguin mutagènics: a) Produeixen canvis en les DNA polimerases que poden causar el seu funcionament incorrecte.
Les polimerases actuen de manera normal amb els anàlegs de bases.
b) Distorsionen l’estructura del DNA.
Els anàlegs de bases actuen exactament igual que les bases i tenen una estructura molt similar, de manera que no distorsionen l’arquitectura de la doble hèlix.
c) Són semblants a les bases normals en quant a llur estructura.
Cert, això fa que la polimerasa les reconegui com a bases del DNA, i el problema és que tendeixen a aparellar-se de manera incorrecta.
d) Modifiquen químicament les bases normals.
No provoquen canvis en les bases normals, només es comporten com elles.
2 8.- Pot la hidroxilamina revertir mutacions de finalització? Justifiqueu la resposta.
Agent alquilant que hidroxila la citosina, de manera que és més probable que es trobi en forma tautomèrica. Cap dels codons stop té citosines i per tant la hidroxilamina no pot revertir mutacions stop.
9.- Si un DNA incorpora uracil, què és el més probable que passi? Comenteu com es pot eliminar i, en cas de que hi romangui, quines conseqüències tindria en la següent replicació? Si el DNA presenta uracils, que pot passar per la desaminació espontània de la citosina, el més probable és que actuï una glicosilasa i elimini la base incorrecta. Posteriorment segurament actua un sistema de reparació per escissió de base: una endonucleasa que talla, una fosfodiesterasa que elimina l’enllaç fosfodièster, una polimerasa i una lligasa. Pot ser que la reparació sigui amb una base correcta o una base incorrecta. Si la base es manté, es tractaria d’una transició (s’ha passat d’una CG->TA).
10.- Per als mutàgens àcid nitrós i hidroxilamina, descriviu la sèrie de passos pels quals la següent seqüència podria aparèixer mutada després de dues rondes de replicació: C-A-T-T-G G-T-A-A-C L'àcid nitrós desamina la citosina i la converteix en uracil. Per tant, incrementa la presència d'uracils en aquell DNA. L'uracil s'aparella amb l'adenina i es genera la transició CG TA.
La hidroxilamina afegeix un grup OH a la citosina i la converteix en hidroalaminocitosina, la forma tautomèrica de la qual s'aparella amb l'adenina, generant també la transició CG TA.
Llavors, amb tots dos mutàgens la conseqüència és la mateixa.
11.- Quin és l'efecte més important de les desaminacions, a nivell mutagènic? L’efecte de les desaminacions són les transicions de manera gairebé exclusiva: a) Desaminació A: hipoxantina (HX).Aparella amb la citosina: TA-CG.
b) Desaminació G: xantina (X). Aparella amb la timina o la citosina: CG-TA.
12.- Una de las lesions espontànies que de forma natural poden causar mutacions és la despurinització. Què implica aquest fet i quines conseqüències te? És un tipus de mutació espontània que provoca l’aparició de llocs apurínics. Se sol resoldre per BER però una possible conseqüència és que la base que la polimerasa col·loca pot no ser la correcta. Teòricament es podria col·locar qualsevol de les bases però a la pràctica es veu que se sol posar una A.
3 13.- Un gen codifica una proteïna amb la següent seqüència d’aminoàcids: Met-Trp-His-Arg-Ala-Ser-Phe Es produeix una mutació en el gen i la proteïna resultant posseeix la seqüència Met-Trp-His-Ser-Ala-Ser-Phe Una mutació supressora intragènica restaura la seqüència original.
Descriviu al menys un exemple de canvis de bases que podrien haver mutació original i la supressora.
produït la Es passa d’un codó Arg (AGA, AGG) a un codó Ser (AGU, AGC), però per una mutació intragènica supressora es recupera la seqüència original. Es tracta d’una transversió ja que l’última base és en tots els casos una purina per l’arginina i una pirimidina per la serina. La mutació intragènica també és d’aquest tipus. La probabilitat que el canvi es doni en les tres bases dels triplets és molt baixa, s’ha de considerar el camí més senzill.
14.- La seqüència de nucleòtids d’un cert segment d’un gen i la seqüència d’ aminoàcids formats a partir d’aquest segment són les següents: 3’ G T A T C G G A A A C T C A 5’ 5’ C A T A G C C T T T G A G T 3’ NH2-.....- Ile - Ala - Phe - Glu -.....COOH Una sola mutació en el gen normal produeix una proteïna mutant que és idèntica a la normal excepte en els quatre aminoàcids indicats, que queden reemplaçats pels següents: NH2-.....- Leu - Lys - Gly - Tyr - .....COOH Quina classe de mutació pot haver donat lloc a aquest nou al·lel? Es dóna una única mutació que fa que quatre aminoàcids de la seqüència original canviin a altres quatre. No es pot tractar d’una mutació frameshift (deleció o inserció no múltiple de 3) perquè llavors hauria de canviar tota la seqüència d’aminoàcids a partir d’un punt determinat. Es tracta d’una inversió, ja que és l’única manera de produir aquests canvis amb una sola mutació. Implica dos girs, un de vertical per a què la seqüència quedi invertida i un d’horitzontal per a mantenir la polaritat de la cadena.
15.- La seqüència d’aminoàcids dels capsòmers del cap d’un fag normal que infecta una soca normal d’E. coli és la següent: NH2-Ala-Pro-Ser-Val-Tyr-Phe.....-COOH. Un fag amb una càpsida mutant en infectar una soca normal d’E. coli presenta la següent seqüència d’aminoàcids en els seus capsòmers: NH2-Met-Ala-Pro-Pro-Val-COOH. Quan aquest fag mutant infecta una determinada soca mutant d’E. coli es produeix la lisi bacteriana, alliberantse partícules virals en les que el polipèptid dels capsòmers és NH2-Ala-ProSer-Val-Tyr-Phe-.....-COOH.
Tanmateix, si amb aquestes partícules virals s’infecta de nou una soca d’E. coli normal, es produeixen fags amb capsòmers mutants de seqüència més curta.
a) Quin tipus de mutació pot explicar aquests resultats? El bacteriòfag mutant presenta capsòmers més curts. Per tant, podem pensar en què la mutació correspongui a l'aparició d'un codó stop.
Un dels triplets que codifica la tyrosina és UAPi i un d'acabament és UAPu. Aleshores, podem pensar en una transversió en el DNA del fag: Pi-->Pu, que generi un codó d'acabament en el mRNA.
4 b) Quins altres polipèptids (capsòmers) podrien aparèixer quan el fag mutant infecta la soca mutant d’E. coli? Si pensem en mutacions a nivell del tRNA bacterià, en trobar el senyal d'acabament, un tRNA mutant pot determinar la incorporació d'una serina i continuar la traducció.
Aleshores els capsòmers seran més llargs.
En general, els tRNA mutants són avantatjosos per als bacteris? No, perquè l'existència d'aquests tRNA genera problemes. Aquelles soques que tenen tRNAs mutants són soques menys viables que les soques normals.
16.- Un codó que codifica l’aminoàcid Asp sofreix una substitució d’una base, donant lloc a un codó que codifica Ala. Consulteu el codi genètic i enumereu totes les seqüències de DNA possibles per al codó original i el mutant. La mutació és una transició o una transversió? Els triplets que codifiquen Asp són: GAU i GAC (CTA i CTG en DNA).
Els que codifiquen Ala són: GCU, GCC, GCA i GCG (CGA, CGG, CGT i CGC en DNA).
El fet més probable és pensar en mutacions que afectin a una sola base. Llavors: CTA  CGA CTG  CGG En ambdós casos s'ha produït una transversió T G en el nucleòtid del mig.
17.- Sabent que l’etil metano sulfonat (EMS) és un agent mutagènic que produeix principalment transicions GC → AT i que l’aflatoxina B1 produeix fonamentalment transversions GC → TA, indiqueu si cadascun d’aquests mutàgens podria revertir els codons ambre (UAG) i ocre (UAA) a la forma salvatge.
Tenint en compte que l’EMS provoca transicions GCAT i l’aflatoxina B1 transversions GCTA, l’EMS no podria revertir els codons UAG i UAA mentre que l’aflatoxina B1 sí si no es modifica la funcionalitat (UAGUAU).
18.- Es produeix una lesió mutacional en una seqüència que conté un parell de bases emparellat erròniament: 5´ AGCTGCCTT 3´ 3´ TCGATGGAA 5´ Codó Si la reparació de l’aparellament erroni es produeix en qualsevol sentit, quins aminoàcids es podrien trobar en aquest lloc? Només es repararà una de les dues cadenes, no les dues. Si la reparació té lloc a la cadena de dalt, resulta TAC; però si si la reparació es dóna a la cadena de baix, resulta ACG.
Si obtenim els mRNAs corresponents, tenint en compte que la traducció comença per l'extrem 5', aleshores resulta: AUG i CGU. Per tant, podríem trobar els aminoàcids Met i Arg.
Abans es pensava que en la transcripció s'obtenien dues molècules de mRNA (una per cada cadena de DNA). Però això no és correcte. En veritat es replica una, la que anomenem cadena codificant o amb sentit. Una manera de comprobar que només una cadena de DNA és la que dóna la cadena de mRNA és mitjançant hibridació. Però això no vol dir que tots els mRNAs siguin resultat de la transcripció d'una sola cadena de DNA. Per cada gen es pot transcriure una cadena diferent. El que sí és cert és que per a un gen sempre es transcriurà la mateixa cadena.
5 19.- S’està estudiant un gen en E. coli que especifica una certa proteïna. Una part de la seqüència d’aquesta proteïna és: Val-Asn-Trp-Ser-Glu-Lys-Ile.
Es van obtenir una sèrie de mutants d’aquest gen que no mostraven activitat enzimàtica. Aïllant els productes enzimàtics mutants es van trobar les següents seqüències: mutant 1: Val-Asn-Trp-Ser-Glu-Lys-Ile.
mutant 2: Val-Asn. mutant 3: Ala-Asn-GlyVal-Lys-Asn-Ile.
mutant 4: Val-Asn-Trp-Phe-Phe-Thr-Ile.
a) Quina és la base molecular més probable de cada mutació? b) Quina és la seqüència de DNA més probable que especifica aquesta part de la proteïna? La seqüència de mRNA corresponent a la proteïna normal seria: GUX-AAPi-UGG-UCX-GAPu-AAPu-AUPi Mutant 1: canvia Ser per Arg. El codó per Arg és CGX, i com un dels de la Ser és AGPi, si canviem A per C passem de Ser a Arg. Per tant, la mutació pot ser una transversió.
Mutant 2: la proteïna té una seqüència més curta. El codó per Trp és UGG i si canviem la darrera G per una A tenim UGA, que és un codó d'acabament. La mutació més probable en aquest cas és una transició. Quan ens trobem un escurçament de la seqüència podem pensar en dues opcions: (a) que s'hagi donat una deleció o (b) que en algun triplet de la seqüència es produeixi una mutació puntual que resulti en un codó d'acabament (aquest últim és el més probable).
Mutant 3: la proteïna mutant té 4 aminoàcids intersticials canviats. Això fa pensar en un canvi del marc de lectura o en una inversió.
Missatger normal: UGG AGPi GAPu AAPu Missatger mutant: GGX GUX AAPu AAPi Si eliminem la U del codó Trp i afegim una Pi al final del codó de Lys en la proteïna normal obtindríem una seqüència de nucleòtids que en la traducció donaria la proteïna mutant. Així doncs, podríem explicar el seu origen per un canvi en el marc de lectura, una deleció (U) i una addició (Pi).
Mutant 4: aquesta proteïna té canviats 3 aminoàcids centrals, la qual cosa pot fer pensar d'entrada en un canvi del marc de lectura, però si ho provem no podem resoldre el cas.
Aleshores, podem pensar en una inversió: PuAA PuAG PiGA Missatger: PiUU PiUC PuCU que podria codificar perfectament Phe-Phe-Thr, amb la qual cosa la mutació podria ser una inversió.
**Per a què una inversió sigui realment funcional o, dit d'una altra manera, per a què els segments invertits es puguin "lligar" perfectament, la condició indispensable és que la inversió mantingui la polaritat corresponent (que segueixi sent 3'-5' i 5’-3’). No podem enganxar una cadena 3'-5' en una altra que va 5’-3’ ** 6 20.- En el bacteri E. coli s’ha calculat que la taxa d’aparició de mutants incapaços de sintetitzar histidina (his-) és de 10-6 (taxa de mutació). Tanmateix, quan s’aïlla una soca mutant concreta his- i, a partir de la mateixa, es calcula la taxa d’aparició de bacteris capaços de sintetitzar histidina ( his+), el valor que s’obté és de 10-10 (taxa de retromutació. A què és degut que la taxa de retromutació sigui més petita que la de mutació? La taxa de mutació forward (salvatge a no salvatge) sempre és més alta que la de retromutació o mutació retrògrada perquè és més fàcil alterar la funcionalitat d’una proteïna (hi ha moltes maneres) que recuperar la funcionalitat d’aquesta (n’hi ha poques). Les taxes es troben en equilibri, però això no vol dir que siguin iguals sinó que es mantenen aproximadament constants, cadascuna amb el seu valor (freqüències alèl·liques són constants).
21.- Esperaríeu que fossin reversibles la majoria de les mutacions induïdes pels raigs X? Per què? Els raigs X són radiacions ionitzants i que per tant són capaces de trencar (DSB, SSB) el DNA. La majoria de les mutacions induïdes per aquests raigs no s’espera que siguin reversibles, ja que els trencaments tendeixen a provocar reordenacions i pèrdues de fragments que no són recuperables. Els raigs X són agents clastogènics. A més a més, produeixen dany oxidatiu, ja que provoquen l’aparició d’espècies reactives d’oxigen.
22.- Quin és el nombre mínim de mutacions necessàries per passa de : a) Leu a Ser, b) Leu a Arg, c) Met a Cys ? 23.- Heu aïllat un nou mutant auxòtrof per la histidina i, malgrat tots els esforços, no heu aconseguit obtenir cap revertent. Quin creieu que és l’origen més probable del mutant? Es degut a una deleció 24.- A E. coli s’han aïllat 50 mutants incapaços de sintetitzar histidina (his-). S’ha estudiat la taxa de reversió d’aquests mutants trobant que 45 dels mutants reverteixen a his + amb freqüències compreses entre 10-9 i 10-10.
Tanmateix, els 5 mutants restants mai reverteixen a his+. Quin és l’origen més probable d’aquests 5 mutants? Hi ha mutants his- que tenen més freqüència de reversió, mentre que n’hi ha alguns que no reverteixen mai. Això és degut a que la mutació que provoca aquest fenotip és una deleció; és el tipus de mutació que pràcticament mai reverteix.
7 25.- En comprovar la mutagenicitat d’un producte químic es van trobar 100 mutants rII en el fag T4. D’aquests, 49 foren revertits per 2-AP i 5-BU però no per HA, i 7 ho van ser pels tres productes.
a) Com classificaríeu aquest grup de 56 mutacions? Normalment, la 2-AP s’aparella amb la T, però també ho pot fer en forma incorrecta amb la C i causar la transició CG  TA.
El 5-BU normalment s’aparella amb l’A, però també ho pot fer incorrectament amb la G, originant la transició TA  CG.
La HA converteix la C en hidroxilaminocitosina, això augmenta la frequencia d’un tautòmer que s’aparella amb l’A en lloc de la G, causnat la transició CG  TA. Cm que la HA només actua sobre la C, no pot generar transicions TA  CG i, per tant, no pot revertir les mutacions que produeix.
b) Els altres 44 mutants van revertir en la seva majoria per la proflavina, però no pels anàlegs de base. Com es classificarien aquestes mutacions? Com que la proflavina és un agnt químic intercalant, es tracta de mutacions de canvi de fase (frameshift).
c) Quatre mutants no van revertir amb cap dels productes químics. Com expliqueu aquestes mutacions? Les mutacions que no reverteixen corresponen a delecions.
26.- És factible que les mutacions induïdes per l’àcid nitrós puguin revertir degut als efectes del mateix compost? L’àcid nitrós desamina la C, generant U, que a la següent ronda de replicació s’aparella amb A, causant una mutació de transició CGTA.
L’àcid nitrós transforma l’A en HX, la qual s’aparella amb C i indueix una transició TACG.
També pot desaminar la G, originat X, la qual s’aparella amb la C; però també pot aparellarse amb la T, causant una transició de CGTA.
Per tant, com que l’àcid nitrós produeix tant la transició CGTA com la TACG, aquestes mutacions poden ser revertides per l’acció del mateix compost.
27.- Com funcionen les mutacions supressores intergèniques? Les mutacions supressores intergèniques es produeixen en un gen diferent del que porta la mutació original. Poden se degudes a: 1. tRNA mutants - supressors de mutacions que introdueixen condons d’acabament de la lectura.
- supressors de desfases de lectura de +1 nucleòtid.
2. Proteïnes ribosòmiques mutants - els ribosomes derivats de l’alteració per mutació de determinades proteïnes adquireixen zones de conformació canviada, de manera que reconeixen triplets de forma errònia. En introduir aminoàcids canviats en codons que provenen de mutacions, poden restaurar la funcionalitat d’algunes proteïnes mutants.
8 28.- Com podeu explicar que el sistema de reparació SOS condueixi a un increment significatiu de les mutacions? El sistema SOS es un sistema de reparació propens a error, que consisteix com a mínim en 25 gens. Només actua quan els nivells de danys son molt grans i no poden ser reparats pels mecanismes normals.
La inducció d’aquest sistema fa que siguin eliminades les regions danyades i que la replicació actuï inserint a la nova cadena moltes bases errònies (per la poca fidelitat de copia). Això fa que sigui un procés de replicació poc precís, incorporant-se moltes mutacions, La resposta SOS es exclusiva dels procariotes (bacteris).
29.- La llum ultraviolada causa la dimerització de pirimidines, principalment de timines.
Descriviu per ordre d’eficàcia els mecanismes que poden reparar aquest dany.
- Fotoreactivació: tipus de reparació mitjançant fotoliases. No es universal, nomes es dona en bacteris i en presencia de llum. És el mes eficaç.
- NER: escissió de nucleòtids - Reparació per recombinació 30.- Un químic sintetitza quatre compostos nous i els anomena R1, R2, R3 i R4.
La seva posterior avaluació mutagènica indica que tots són molt mutagènics. També s’investiga la capacitat que tenen les mutacions produïdes pels compostos R per ser revertides per altres mutàgens coneguts, obtenint els següents resultats. Quines conclusions es poden extreure sobre la naturalesa de les mutacions induïdes per aquests compostos? Reversió per: Mutacions produïdes per: 2-AP Àcid nitrós HA Taronja d’acridina R1 Sí Sí Algunes No R2 No No No No R3 Sí Sí No No R4 No No R1 provoca transicions R2 provoca transversions o delecions grans R3 provoca transicions R4 provoca insercions o delecions d’una sola base 9 No Sí 31.- Quins tipus de lesions són reconegudes per les endonucleases que actuen en la reparació per escissió? Les endonucleases son enzims que catalitzen la ruptura d’enllaços fosfodièster en diferents regions situades a l’interior d’una cadena polinucleotídica.
Les endonucleases tenen un paper important en la reparació del DNA. Específicament, les endonucleases AP catalitzen la ruptura del DNA exclusivament en llocs AP (apurínicsapirimidinics....... DEMANAR 32.- Un reproductor de plantes vol aïllar mutants de tomàquet amb defectes en la reparació del DNA. Tanmateix, no té l’experiència ni l’equipament necessari per estudiar els enzims dels sistemes de reparació del DNA. Com podria identificar les plantes que tenen un defecte en la reparació? Quines són les característiques que hauria de buscar? Per aïllar plantes amb defectes de reparació es podrien aïllar les plantes amb problemes de fertilitat (alteracions cromosòmiques estructurals) o plantes amb tumors però per aquesta opció es trigaria molt de temps. Enlloc d’això el que es pot fer és comparar la reacció de les diferents plantes exposades a un determinat mutagen: les plantes amb capacitat de reparació repararan els seus danys i les plantes que tenen els sistemes de reparació danyats patiran efectes majors.
Per controlar que les plantes no activin els mecanismes de reparació contra la llum ultraviolada es poden fer créixer en hivernacles. La llum UV no és ionitzant però hi ha una petita franja d’aquesta que sí ho és. La radiació UV acostuma a produir dímers de pirimidines (T-T, C-T, C-C) encara que majoritàriament de timines. Són distorsions en el DNA, no mutacions, però que poden acabar provocant mutacions si no són reparades.
33.- En una població humana, de pares fenotípicament normals, van néixer 70.556 fills normals i 6 amb nanisme condrodistròfic. Sabent que aquest tipus de nanisme és causat per una mutació autosòmica dominant, letal en homozigosi, quina és la freqüència de mutació en aquest locus? Si de pares fenotípicament normals neixen 70556 fills normals i 6 fills afectats per nanisme condrodistròfic, la causa són mutacions di novo (els pares no estan afectats).
La freqüència de nans és de 6 (70556+6) = 6 70562 = 8,5 x10-5. Tenint en compte que només presentant una còpia de l’al·lel mutat ja es presenta la malaltia, la taxa de mutació de gàmeta per generació és: u= 1 2 (8,5 x10-5) = 4,25 x10-5 De fet, una altra manera de fer-ho seria pensant que de 70562·2 possibles al·lels mutats, 6 6 han mutat: = 4,25 x10-5 2·(70556+6) No es té en compte la possibilitat que un individu presenti dues còpies mutades perquè és molt poc probable que coincideixin en una generació dues mutacions di novo en un mateix individu produint un homozigot.
10 34.- En una població gran, amb aparellament aleatori, la freqüència d’un al·lel autosòmic recessiu letal és 0,20. Quina serà la freqüència d’aquest al·lel a la següent generació, si la mortalitat es produeix abans de la reproducció? P2 2PQ Q2 TOTAL FREQÜÈNCIES GENOTÍPIQUES INICIALS 0,64 0,32 0,04 1 CONTRIBUCIÓ A LA SEGÜENT GENERACIÓ 1 1 FREQÜÈNCIA SEGÜENTS GENERACIONS p2 2pq 0 (perquè moren abans de reproduir-se) 0 1 - q2 Aleshores, la nova freqüència al·lèlica serà: q1 = 𝑝𝑞 1−𝑞 = 2 0,16 0,96 = 0,1666 35.- Tenim una població en equilibri de Hardy-Weinberg amb freqüències p = 0,8 i q = 0,2.
Suposant solament els efectes mutacionals, i sabent que la taxa de mutació directa és de 1x10-6, quina es la taxa de retromutació en aquesta població per aquest locus? A l’equilibri, no es modifiquen les freqüències gèniques.
Aleshores, ∆q = 0 Anomenant u i v a les taxes de mutació i retromutació, respectivament, tindrem: 0 = up – vq; up = vq v = up/q = (1x10-6) x 0,8/0,2 = 4 x 10-5 ja que a l’equilibri les taxes de mutació i retromutació són constants. El nombre de mutacions directes és el nombre d’al·lels salvatges per la taxa de mutació directe i el nombre de mutacions retrògrades és el nombre d’al·lels mutants per la taxa de retromutació.
36.- Es va investigar una mutació dominant poc freqüent en humans i que s’expressa en néixer. Els registres varen mostrar 6 casos en 40.000 naixements. Les genealogies familiars posaren de manifest que, en 3 del casos, la mutació ja es presentava en un dels pares. Calculeu la taxa de mutació espontània per aquesta mutació Quines suposicions subjacents poden afectar les conclusions? Si considerem que la mutació es autosòmica i que en 3 casos ja la presentava un dels pares, aleshores podem calclar la taca de mutació espontània segons el quocient: u = 3/80.000 = 0,0000375 Fem la suposició que els 3 nadons amb la mutació dominant nomes porten 1 sol al·lel mutant, ja que la probabilitat de que haguessin rebut la mutació per part de pare i de mare es menyspreable.
11 ...