الطفرة

ثلاث طفرات رئيسية في الكروموسوم الواحد: الحذف (1)، والتكرار (2)، والانقلاب (3).

في علم الأحياء ، الطفرة هي تغيير في تسلسل الأحماض النووية في جينوم الكائن الحي ، أو الفيروس ، أو الحمض النووي خارج الكروموسوم . [ 1 ] تنتج الطفرات عن أخطاء أثناء التضاعف، أو الانقسام المتساوي ، أو الانقسام الاختزالي ، أو تلف الحمض النووي، مما قد يؤدي إلى إصلاح غير دقيق [ 2 ] أو التسبب في خطأ أثناء التضاعف ( تخليق الحمض النووي عبر الآفات ). كما قد تنتج الطفرات عن استبدال أو إدخال أو حذف أجزاء من الحمض النووي بسبب العناصر الوراثية المتحركة . [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]

زهرة توليب حمراء تظهر بتلة صفراء جزئياً نتيجة طفرة جسدية في الخلية التي شكلت تلك البتلة.

قد تُحدث الطفرات تغييرات ملحوظة في الخصائص الظاهرية للكائن الحي، وقد لا تُحدثها . تلعب الطفرات دورًا في العمليات البيولوجية الطبيعية وغير الطبيعية، بما في ذلك التطور ، والسرطان ، وتطور الجهاز المناعي ، بما في ذلك التنوع الجيني . تُعد الطفرة المصدر الأساسي للتنوع الجيني ، إذ تُوفر المادة الخام التي تعمل عليها قوى التطور، مثل الانتقاء الطبيعي .

يمكن أن تؤدي الطفرات إلى أنواع عديدة من التغيرات في التسلسلات. قد لا يكون للطفرات في الجينات أي تأثير، أو قد تُغير ناتج الجين ، أو قد تمنع الجين من العمل بشكل صحيح أو كامل. كما يمكن أن تحدث الطفرات في مناطق غير جينية . أشارت دراسة أجريت عام 2007 حول الاختلافات الجينية بين أنواع مختلفة من ذبابة الفاكهة إلى أنه إذا أدت طفرة ما إلى تغيير بروتين ينتجه جين، فمن المرجح أن تكون النتيجة ضارة، حيث تشير التقديرات إلى أن 70% من تعدد أشكال الأحماض الأمينية له آثار ضارة، بينما تكون النسبة المتبقية إما محايدة أو ذات فائدة هامشية. [ 6 ]

الطفرة وتلف الحمض النووي هما النوعان الرئيسيان من الأخطاء التي تحدث في الحمض النووي، لكنهما يختلفان اختلافًا جوهريًا. تلف الحمض النووي هو تغيير فيزيائي في بنيته، مثل انقطاع أحد أو كلا الشريطين، أو وجود بقايا غوانوزين معدلة في الحمض النووي مثل 8-هيدروكسي ديوكسي غوانوزين ، أو إضافة هيدروكربون عطري متعدد الحلقات . يمكن للإنزيمات التعرف على تلف الحمض النووي، وبالتالي يمكن إصلاحه بشكل صحيح باستخدام الشريط المكمل غير التالف في الحمض النووي كقالب، أو باستخدام تسلسل غير تالف في كروموسوم متماثل إن وُجد. إذا بقي تلف الحمض النووي في الخلية، فقد يُمنع نسخ الجين، وبالتالي قد يُمنع أيضًا ترجمته إلى بروتين. كما قد يُمنع تضاعف الحمض النووي ، و/أو قد تموت الخلية. على النقيض من تلف الحمض النووي، فإن الطفرة هي تغيير في تسلسل قواعد الحمض النووي. عادةً، لا يمكن للإنزيمات التعرف على الطفرة بمجرد وجود تغيير القاعدة في كلا شريطي الحمض النووي، وبالتالي لا يتم إصلاح الطفرة عادةً. على المستوى الخلوي، يمكن للطفرات أن تُغير وظيفة البروتين وتنظيمه. وعلى عكس تلف الحمض النووي، تتضاعف الطفرات عند انقسام الخلية. وعلى مستوى مجموعات الخلايا، يزداد أو ينقص تواتر الخلايا الحاملة للطفرات تبعًا لتأثير الطفرات على قدرة الخلية على البقاء والتكاثر. ورغم اختلافهما الواضح، إلا أن تلف الحمض النووي والطفرات مرتبطان، إذ غالبًا ما يتسبب تلف الحمض النووي في أخطاء في تخليق الحمض النووي أثناء التضاعف أو الإصلاح، وتُعد هذه الأخطاء مصدرًا رئيسيًا للطفرات. [ 7 ]

ملخص

قد تتضمن الطفرات تكرار أجزاء كبيرة من الحمض النووي، عادةً من خلال إعادة التركيب الجيني . [ 8 ] تُعدّ هذه التكرارات مصدرًا رئيسيًا للمادة الخام لتطوير جينات جديدة، حيث تتكرر عشرات إلى مئات الجينات في جينومات الحيوانات كل مليون سنة. [ 9 ] تنتمي معظم الجينات إلى عائلات جينية أكبر ذات أصل مشترك، يمكن الكشف عنها من خلال تشابه تسلسلها . [ 10 ] تُنتَج الجينات الجديدة بعدة طرق، عادةً من خلال تكرار جين سلفي وطفرته، أو عن طريق إعادة تركيب أجزاء من جينات مختلفة لتكوين تركيبات جديدة ذات وظائف جديدة. [ 11 ] [ 12 ]

هنا، تعمل نطاقات البروتين كوحدات، لكل منها وظيفة محددة ومستقلة، يمكن دمجها معًا لإنتاج جينات تُشفّر بروتينات جديدة ذات خصائص مبتكرة. [ 13 ] على سبيل المثال، تستخدم العين البشرية أربعة جينات لتكوين تراكيب تستشعر الضوء: ثلاثة منها للخلايا المخروطية أو رؤية الألوان ، وواحد للخلايا العصوية أو الرؤية الليلية؛ وقد نشأت جميعها من جين سلفي واحد. [ 14 ] ومن المزايا الأخرى لتكرار الجين (أو حتى الجينوم بأكمله) زيادة التكرار الهندسي ؛ إذ يسمح هذا لأحد الجينين في الزوج باكتساب وظيفة جديدة بينما يؤدي الآخر الوظيفة الأصلية. [ 15 ] [ 16 ] كما تُنتج أنواع أخرى من الطفرات أحيانًا جينات جديدة من الحمض النووي غير المشفر سابقًا . [ 17 ] [ 18 ]

قد تشمل التغيرات في عدد الكروموسومات طفراتٍ أكبر، حيث تنكسر أجزاء من الحمض النووي داخل الكروموسومات ثم تُعاد ترتيبها. على سبيل المثال، في فصيلة أشباه البشر ، اندمج كروموسومان لتكوين الكروموسوم البشري الثاني ؛ لم يحدث هذا الاندماج في سلالة القردة الأخرى ، واحتفظت هذه القردة بكروموسوماتها المنفصلة. [ 19 ] في التطور، قد يكون الدور الأهم لمثل هذه التغيرات الكروموسومية هو تسريع تباين مجموعة سكانية إلى أنواع جديدة عن طريق تقليل احتمالية التزاوج بين المجموعات السكانية، وبالتالي الحفاظ على الاختلافات الجينية بين هذه المجموعات. [ 20 ]

تُشكّل تسلسلات الحمض النووي القادرة على الانتقال داخل الجينوم، مثل العناصر المتحركة ، جزءًا كبيرًا من المادة الوراثية للنباتات والحيوانات، وربما كان لها دورٌ هام في تطور الجينومات. [ 21 ] على سبيل المثال، يوجد أكثر من مليون نسخة من تسلسل Alu في الجينوم البشري ، وقد تم توظيف هذه التسلسلات لأداء وظائف مثل تنظيم التعبير الجيني . [ 22 ] ومن الآثار الأخرى لهذه التسلسلات المتحركة للحمض النووي أنها، عند انتقالها داخل الجينوم، قادرة على إحداث طفرات أو حذف جينات موجودة، وبالتالي إنتاج تنوع وراثي. [ 4 ]

تتراكم الطفرات غير المميتة داخل المجمع الجيني وتزيد من مقدار التباين الجيني. [ 23 ] يمكن أن يقلل الانتقاء الطبيعي من وفرة بعض التغيرات الجينية داخل المجمع الجيني ، بينما قد تتراكم طفرات أخرى "أكثر فائدة" وتؤدي إلى تغيرات تكيفية.

برودرياس بيرسيفوني ، فراشة من العصر الإيوسيني المتأخر

على سبيل المثال، قد تُنجب فراشة ذرية تحمل طفرات جديدة. لن يكون لمعظم هذه الطفرات أي تأثير؛ لكن إحداها قد تُغير لون أحد صغار الفراشة، مما يُصعّب (أو يُسهّل) على المفترسات رؤيته. إذا كان هذا التغيير اللوني مفيدًا، فإن فرص بقاء هذه الفراشة على قيد الحياة وإنجابها ذريةً تتحسن قليلًا، ومع مرور الوقت، قد تُشكّل الفراشات التي تحمل هذه الطفرة نسبةً أكبر من مجموع الفراشات. [ 24 ]

تُعرَّف الطفرات المحايدة بأنها طفرات لا تؤثر على لياقة الفرد. وقد يزداد تواترها بمرور الوقت نتيجةً للانحراف الوراثي . ويُعتقد أن الغالبية العظمى من الطفرات ليس لها تأثير يُذكر على لياقة الكائن الحي. [ 25 ] [ 26 ] كما أن آليات إصلاح الحمض النووي قادرة على إصلاح معظم التغيرات قبل أن تصبح طفرات دائمة، ولدى العديد من الكائنات الحية آليات، مثل مسارات الاستماتة الخلوية، للتخلص من الخلايا الجسدية التي تحمل طفرات دائمة . [ 27 ]

يمكن للطفرات المفيدة أن تحسن النجاح الإنجابي. [ 28 ] [ 29 ]

الأسباب

توجد أربعة أنواع من الطفرات (1)(1) الطفرات التلقائية (التحلل الجزيئي)، (2) الطفرات الناتجة عن تجاوز التضاعف المعرض للخطأ لتلف الحمض النووي الطبيعي (يُسمى أيضًا تخليق الحمض النووي عبر الآفات المعرض للخطأ)، (3) الأخطاء التي تحدث أثناء إصلاح الحمض النووي، و(4) الطفرات المُستحثة الناتجة عن المطفرات . قد يُدخل العلماء أحيانًا طفرات عمدًا في الخلايا أو الكائنات الحية لأغراض البحث العلمي. [ 30 ]

أشارت إحدى الدراسات التي أجريت عام 2017 إلى أن 66% من الطفرات المسببة للسرطان عشوائية، و29% منها ناتجة عن البيئة (شملت الدراسة السكان من 69 دولة)، و5% منها وراثية. [ 31 ]

ينقل البشر في المتوسط ​​60 طفرة جديدة إلى أطفالهم، لكن الآباء ينقلون طفرات أكثر تبعاً لأعمارهم، حيث يضيف كل عام طفرتين جديدتين إلى الطفل. [ 32 ]

الطفرة التلقائية

تحدث الطفرات التلقائية باحتمالية غير معدومة حتى في الخلايا السليمة غير الملوثة. ويُقدّر حدوث تلف تأكسدي طبيعي في الحمض النووي بمعدل 10,000 مرة لكل خلية يوميًا لدى البشر، و100,000 مرة لكل خلية يوميًا لدى الفئران . [ 33 ] ويمكن تمييز الطفرات التلقائية بالتغير المحدد التالي: [ 34 ]

تجاوز النسخ المتماثل المعرض للأخطاء

تتزايد الأدلة على أن غالبية الطفرات التي تنشأ تلقائيًا تعود إلى تضاعف الحمض النووي المعرض للخطأ ( تخليق الحمض النووي عبر الآفات ) بعد تلف الحمض النووي في السلسلة الأصلية. في الفئران ، تحدث غالبية الطفرات بسبب تخليق الحمض النووي عبر الآفات. [ 37 ] وبالمثل، في الخميرة ، وجد كونز وآخرون [ 38 ] أن أكثر من 60% من عمليات استبدال وحذف أزواج القواعد المفردة التلقائية كانت ناجمة عن تخليق الحمض النووي عبر الآفات.

الأخطاء التي تحدث أثناء إصلاح الحمض النووي

على الرغم من أن انقطاعات الحمض النووي المزدوجة تحدث بشكل طبيعي بتردد منخفض نسبيًا، إلا أن إصلاحها غالبًا ما يُسبب طفرات. يُعدّ الربط غير المتجانس للأطراف (NHEJ) مسارًا رئيسيًا لإصلاح هذه الانقطاعات. يتضمن هذا المسار إزالة بعض النيوكليوتيدات للسماح بمحاذاة غير دقيقة إلى حد ما للطرفين لإعادة الربط، يليها إضافة نيوكليوتيدات لملء الفجوات. ونتيجة لذلك، غالبًا ما يُدخل الربط غير المتجانس للأطراف طفرات. [ 39 ]

مركب تساهمي بين مستقلب البنزو [ أ ]بيرين ، وهو المسبب الرئيسي للطفرات في دخان التبغ ، والحمض النووي [ 40 ]

الطفرة المستحثة

الطفرات المستحثة هي تغييرات في الجين بعد تعرضه للمطفرات والعوامل البيئية.

يمكن أن تحدث الطفرات المستحثة على المستوى الجزيئي بسبب:

بينما كان يُعتقد سابقًا أن الطفرات تحدث صدفةً أو بفعل عوامل مطفرة، فقد تم اكتشاف آليات جزيئية للطفرات في البكتيريا وعبر شجرة الحياة. وكما ذكر س. روزنبرغ، "تكشف هذه الآليات عن صورة لطفرات مُنظمة بدقة، يتم تنظيمها مؤقتًا بواسطة استجابات الإجهاد، وتُفعَّل عندما تكون الخلايا/الكائنات الحية غير مُتكيفة مع بيئاتها - أي عند تعرضها للإجهاد - مما قد يُسرِّع عملية التكيف." [ 43 ] ولأنها آليات طفرية ذاتية التحفيز تزيد من معدل تكيف الكائنات الحية، فقد سُميت أحيانًا بآليات الطفرات التكيفية، وتشمل استجابة SOS في البكتيريا، [ 44 ] وإعادة التركيب الكروموسومي الداخلي غير الطبيعي [ 45 ] وأحداث كروموسومية أخرى مثل التضاعف. [ 43 ]

تصنيف الأنواع

عن طريق التأثير على الهيكل

خمسة أنواع من الطفرات الكروموسومية
أنواع الطفرات الصغيرة

يمكن تغيير تسلسل الجين بعدة طرق. [ 46 ] وتختلف تأثيرات الطفرات الجينية على الصحة تبعًا لموقع حدوثها وما إذا كانت تُغير وظيفة البروتينات الأساسية. ويمكن تصنيف الطفرات في بنية الجينات إلى عدة أنواع. [ 47 ]

طفرات واسعة النطاق

تشمل الطفرات واسعة النطاق في بنية الكروموسومات ما يلي:

  • قد يحدث تضخيم (أو تضاعف جيني ) أو تكرار جزء من الكروموسوم، أو وجود قطعة إضافية من كروموسوم مكسور، حيث قد تلتصق هذه القطعة بكروموسوم متماثل أو غير متماثل، مما يؤدي إلى وجود بعض الجينات بأكثر من نسختين، وبالتالي ظهور نسخ متعددة من جميع المناطق الكروموسومية، وزيادة عدد نسخ الجينات الموجودة فيها. في بعض الحالات، يتضاعف جزء فقط من الجين، مما ينتج عنه جين أقصر من الجين الأصلي. وفي حالات أخرى، يُنسخ الجين المتضاعف (أو جزء منه) ويُدرج مباشرة بعد تسلسل الحمض النووي الأصلي (تضاعف متتالي)، مما ينتج عنه جين أطول. وعلى المدى البعيد، تُهيمن هذه الظواهر التضاعفية على توزيع أطوال الجينات. [ 48 ]
  • تعدد الصيغ الصبغية ، وهو تكرار مجموعات كاملة من الكروموسومات، مما قد يؤدي إلى ظهور مجموعة تكاثر منفصلة ونشوء أنواع جديدة .
  • حذف مناطق كروموسومية كبيرة، مما يؤدي إلى فقدان الجينات الموجودة داخل تلك المناطق.
  • الطفرات التي يكون تأثيرها هو وضع قطع منفصلة سابقًا من الحمض النووي جنبًا إلى جنب، مما قد يؤدي إلى جمع جينات منفصلة لتشكيل جينات اندماجية متميزة وظيفيًا (على سبيل المثال، bcr-abl ).
  • تُعرف التغيرات واسعة النطاق في بنية الكروموسومات بإعادة ترتيب الكروموسومات ، والتي قد تؤدي إلى انخفاض اللياقة، ولكنها قد تؤدي أيضًا إلى نشوء أنواع جديدة في التجمعات السكانية المعزولة والمتزاوجة داخليًا. وتشمل هذه التغيرات ما يلي:
  • فقدان التغاير الزيجوتي : فقدان أحد الأليلات ، إما عن طريق الحذف أو حدث إعادة التركيب الجيني، في كائن حي كان لديه سابقًا أليلان مختلفان.

طفرات صغيرة النطاق

تؤثر الطفرات الصغيرة على الجين في نيوكليوتيد واحد أو بضعة نيوكليوتيدات. (إذا تأثر نيوكليوتيد واحد فقط، تُسمى طفرات نقطية ). تشمل الطفرات الصغيرة ما يلي:

  • تُضيف الإدخالات نيوكليوتيدًا واحدًا أو أكثر إلى الحمض النووي. وعادةً ما تنتج عن عناصر قابلة للنقل ، أو أخطاء أثناء تضاعف العناصر المتكررة. قد تُغير الإدخالات في المنطقة المشفرة للجين عملية ربط الحمض النووي الريبوزي الرسول ( طفرة موقع الربط )، أو تُسبب انزياحًا في إطار القراءة ( انزياح الإطار )، وكلاهما يُمكن أن يُغير ناتج الجين بشكلٍ كبير . يُمكن عكس الإدخالات عن طريق استئصال العنصر القابل للنقل.
  • تؤدي الحذوفات إلى إزالة نيوكليوتيد واحد أو أكثر من الحمض النووي. ومثل الإدخالات، يمكن لهذه الطفرات أن تغير إطار قراءة الجين. وبشكل عام، فهي غير قابلة للعكس: فعلى الرغم من أنه من الممكن نظريًا استعادة التسلسل نفسه تمامًا عن طريق الإدخال، إلا أن العناصر القابلة للنقل القادرة على عكس حذف قصير جدًا (مثلاً 1-2 قاعدة) في أي موقع إما أنها نادرة الوجود أو غير موجودة على الإطلاق.
  • تحدث طفرات الاستبدال ، التي غالبًا ما تنتج عن مواد كيميائية أو خلل في تضاعف الحمض النووي، باستبدال نيوكليوتيد واحد بآخر. [ 49 ] تُصنف هذه التغيرات إلى انتقالات أو تحولات. [ 50 ] أكثرها شيوعًا هو الانتقال الذي يستبدل بيورينًا ببيورين آخر (A ↔ G) أو بيريميدينًا ببيريميدين آخر (C ↔ T). يمكن أن يحدث الانتقال بسبب حمض النيتروز، أو عدم تطابق القواعد، أو نظائر القواعد المطفرة مثل BrdU. أما التحول فهو أقل شيوعًا، ويستبدل بيورينًا ببيريميدين أو بيريميدينًا ببيورين (C/T ↔ A/G). مثال على التحول هو تحويل الأدينين (A) إلى سيتوزين (C). الطفرات النقطية هي تعديلات على أزواج قواعد مفردة من الحمض النووي أو أزواج قواعد صغيرة أخرى داخل الجين. يمكن عكس الطفرة النقطية بطفرة نقطية أخرى، حيث يعود النيوكليوتيد إلى حالته الأصلية (انعكاس حقيقي)، أو بانعكاس موقع ثانٍ (طفرة مكملة في مكان آخر تؤدي إلى استعادة وظيفة الجين). وكما سيُناقش لاحقًا ، يمكن تصنيف الطفرات النقطية التي تحدث ضمن منطقة ترميز البروتين في الجين إلى استبدالات مترادفة وغير مترادفة ، والتي بدورها يمكن تقسيمها إلى طفرات خاطئة أو طفرات توقف .

عن طريق التأثير على تسلسل البروتين

رسم تخطيطي لبنية جين ترميز البروتين في حقيقيات النوى، يوضح المناطق التنظيمية والإنترونات والمناطق المشفرة. تظهر أربع مراحل: الحمض النووي، ومنتج mRNA الأولي، وmRNA الناضج، والبروتين.
بنية جين مُشفِّر للبروتين في حقيقيات النوى . قد تؤدي طفرة في منطقة ترميز البروتين (باللون الأحمر) إلى تغيير في تسلسل الأحماض الأمينية. أما الطفرات في مناطق أخرى من الجين فقد يكون لها تأثيرات متنوعة. كما أن التغييرات في التسلسلات التنظيمية (باللونين الأصفر والأزرق) قد تؤثر على تنظيم النسخ والترجمة للتعبير الجيني .
الطفرات النقطية مصنفة حسب تأثيرها على البروتين
اختيار الطفرات المسببة للأمراض، في جدول قياسي للرمز الجيني للأحماض الأمينية [ 51 ]

يعتمد تأثير الطفرة على تسلسل البروتين جزئيًا على موقعها في الجينوم، وخاصةً ما إذا كانت في منطقة ترميزية أو غير ترميزية . يمكن للطفرات في التسلسلات التنظيمية غير الترميزية للجين، مثل المحفزات والمعززات والمثبطات، أن تُغير مستويات التعبير الجيني، ولكن من غير المرجح أن تُغير تسلسل البروتين. أما الطفرات داخل الإنترونات وفي المناطق التي ليس لها وظيفة بيولوجية معروفة (مثل الجينات الكاذبة ، والعناصر المتنقلة الرجعية ) فهي محايدة عمومًا ، ولا تؤثر على النمط الظاهري، مع أن طفرات الإنترونات قد تُغير ناتج البروتين إذا أثرت على عملية تضفير الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA).

من المرجح أن تؤدي الطفرات التي تحدث في المناطق المشفرة من الجينوم إلى تغيير المنتج البروتيني، ويمكن تصنيفها حسب تأثيرها على تسلسل الأحماض الأمينية:

  • تحدث طفرة الإزاحة نتيجة إدخال أو حذف عدد من النيوكليوتيدات لا يقبل القسمة على ثلاثة في تسلسل الحمض النووي. ونظرًا لطبيعة التعبير الجيني الثلاثية بواسطة الكودونات، فإن الإدخال أو الحذف قد يُخلّ بإطار القراءة، أو بتجميع الكودونات، مما ينتج عنه ترجمة مختلفة تمامًا عن الترجمة الأصلية. [ 52 ] وكلما حدث الحذف أو الإدخال في موضع مبكر من التسلسل، زاد تغيّر البروتين الناتج. (على سبيل المثال، يرمز التسلسل CCU GAC UAC CUA للأحماض الأمينية برولين، وحمض الأسبارتيك، وتيروسين، وليوسين. إذا حُذف الحرف U من CCU، فسيكون التسلسل الناتج CCG ACU ACC UAx، والذي سيرمز بدلاً من ذلك للبرولين، والثريونين، والثريونين، وجزء من حمض أميني آخر أو ربما كودون توقف (حيث يرمز x إلى النيوكليوتيد التالي)). في المقابل، يُطلق على أي إدخال أو حذف يقبل القسمة على ثلاثة اسم طفرة ضمن الإطار .
  • تؤدي طفرة الاستبدال النقطي إلى تغيير في نيوكليوتيد واحد ويمكن أن تكون مرادفة أو غير مرادفة.
    • يستبدل الاستبدال المترادف كودونًا بكودون آخر يُشفّر نفس الحمض الأميني، بحيث لا يتغير تسلسل الأحماض الأمينية الناتج. تحدث الطفرات المترادفة نتيجة لطبيعة الشفرة الوراثية المتكررة . إذا لم تُؤدِّ هذه الطفرة إلى أي تأثيرات ظاهرية، تُسمى صامتة ، ولكن ليست كل الاستبدالات المترادفة صامتة. (قد تحدث أيضًا طفرات صامتة في النيوكليوتيدات خارج المناطق المشفرة، مثل الإنترونات، لأن تسلسل النيوكليوتيدات الدقيق ليس بنفس أهمية تسلسلها في المناطق المشفرة، ولكن هذه لا تُعتبر استبدالات مترادفة).
    • يُستبدل الكودون في الطفرة غير المترادفة بكودون آخر يُشفّر حمضًا أمينيًا مختلفًا، مما يُؤدي إلى تغيير تسلسل الأحماض الأمينية الناتج. ويمكن تصنيف الطفرات غير المترادفة إلى طفرات توقف أو طفرات خاطئة.

عن طريق التأثير على الوظيفة

تُصبح الطفرة طفرةً مؤثرةً على الوظيفة عندما تتغير دقة الوظائف بين البروتين المُطفر والبروتين المُتفاعل معه مباشرةً. قد تكون هذه البروتينات المُتفاعلة بروتينات أخرى، أو جزيئات، أو أحماض نووية، إلخ. هناك العديد من الطفرات التي تندرج تحت فئة الطفرات المؤثرة على الوظيفة، ولكن اعتمادًا على خصوصية التغيير، ستحدث الطفرات المذكورة أدناه. [ 54 ]

  • تؤدي طفرات فقدان الوظيفة، والتي تُسمى أيضًا بالطفرات المُعطِّلة، إلى انخفاض وظيفة ناتج الجين أو انعدامها (تعطيله جزئيًا أو كليًا). عندما يفقد الأليل وظيفته تمامًا ( أليل مُعطَّل )، يُطلق عليه غالبًا اسم طفرة غير شكلية أو طفرة غير شكلية في مخطط مولر للأنماط الشكلية . غالبًا ما تكون الأنماط الظاهرية المرتبطة بهذه الطفرات متنحية . ويُستثنى من ذلك حالة الكائن الحي أحادي المجموعة الكروموسومية ، أو عندما لا تكفي الجرعة المُخفَّضة من ناتج الجين الطبيعي لظهور نمط ظاهري طبيعي (يُسمى هذا قصورًا أحادي المجموعة الكروموسومية ). من أمثلة الأمراض التي تُسببها طفرة فقدان الوظيفة متلازمة جيتلمان والتليف الكيسي . [ 55 ]
  • تُعرف طفرات اكتساب الوظيفة، أو الطفرات المنشطة، بتغيير ناتج الجين بحيث يصبح تأثيره أقوى (تنشيط مُعزز) أو حتى يُستبدل بوظيفة مختلفة وغير طبيعية. عند ظهور الأليل الجديد، يُظهر الفرد غير المتجانس الذي يحمل الأليل الجديد بالإضافة إلى الأليل الأصلي، الأليل الجديد؛ وهذا ما يُحدد الطفرات وراثيًا على أنها أنماط ظاهرية سائدة . تتوافق العديد من أشكال مولر مع اكتساب الوظيفة، بما في ذلك الشكل المفرط (زيادة التعبير الجيني) والشكل الجديد (وظيفة جديدة).
  • الطفرات السائدة السلبية (وتُسمى أيضًا الطفرات المضادة للشكل) تُنتج جينًا مُعدَّلًا يعمل بشكلٍ مُضادٍّ للأليل الطبيعي. عادةً ما تُؤدي هذه الطفرات إلى تغيير في الوظيفة الجزيئية (غالبًا ما تكون غير نشطة)، وتتميز بنمط ظاهري سائد أو شبه سائد . في البشر، ارتبطت الطفرات السائدة السلبية بالسرطان (مثل الطفرات في الجينات p53 و ATM و CEBPA و PPARgamma ). متلازمة مارفان ناتجة عن طفرات في جين FBN1 ، الموجود على الكروموسوم 15 ، والذي يُشفِّر الفيبريلين-1، وهو مُكوِّن بروتيني سكري للمصفوفة خارج الخلوية . تُعد متلازمة مارفان أيضًا مثالًا على الطفرة السائدة السلبية ونقص التعبير الجيني.
  • تؤدي الطفرات المميتة إلى موت الكائن الحي بسرعة عند حدوثها أثناء النمو، وتسبب انخفاضًا ملحوظًا في متوسط ​​العمر المتوقع للكائنات الحية البالغة. ومن الأمثلة على الأمراض التي تسببها طفرة مميتة سائدة مرض هنتنغتون .
  • الطفرات الصفرية، والمعروفة أيضًا بالطفرات غير الشكلية، هي نوع من طفرات فقدان الوظيفة التي تمنع وظيفة الجين تمامًا. تؤدي هذه الطفرة إلى فقدان كامل للعملية على المستوى الظاهري، كما أنها تمنع تكوين أي منتج جيني. يُعدّ كل من الأكزيما التأتبية ومتلازمة التهاب الجلد من الأمراض الشائعة الناتجة عن طفرة صفرية في الجين المسؤول عن تنشيط الفيلاغرين.
  • الطفرات الكابتة هي نوع من الطفرات التي تجعل الطفرة المزدوجة تبدو طبيعية. في هذه الطفرات، يتم كبح النشاط الظاهري لطفرة أخرى تمامًا، مما يجعل الطفرة المزدوجة تبدو طبيعية. هناك نوعان من الطفرات الكابتة: داخلية وخارجية. تحدث الطفرات الداخلية في الجين الذي حدثت فيه الطفرة الأولى، بينما تحدث الطفرات الخارجية في الجين الذي يتفاعل مع ناتج الطفرة الأولى. ومن الأمراض الشائعة الناتجة عن هذا النوع من الطفرات مرض الزهايمر . [ 56 ]
  • الطفرات المُستحدثة هي جزء من طفرات اكتساب الوظيفة، وتتميز بالتحكم في تخليق منتج بروتيني جديد. يحتوي الجين المُستحدث عادةً على تعبير جيني أو وظيفة جزيئية جديدة. نتيجة الطفرة المُستحدثة هي أن الجين الذي حدثت فيه الطفرة يشهد تغييراً كاملاً في وظيفته. [ 57 ]
  • الطفرة العكسية أو الانعكاسية هي طفرة نقطية تعيد التسلسل الأصلي وبالتالي النمط الظاهري الأصلي. [ 58 ]

حسب التأثير على اللياقة (طفرات ضارة، مفيدة، محايدة)

في علم الوراثة ، من المفيد أحيانًا تصنيف الطفرات إماضار أو مفيد(أومحايد):

  • ضار، أوالطفرة الضارة تقلل من قدرة الكائن الحي على البقاء. العديد من الطفرات في الجينات الأساسية ضارة، ولكن ليس كلها (إذا لم تُغير الطفرة تسلسل الأحماض الأمينية في بروتين أساسي، فهي غير ضارة في معظم الحالات).
  • تزيد الطفرة المفيدة أو المُحسّنة من قدرة الكائن الحي على البقاء والتكاثر. ومن الأمثلة على ذلك الطفرات التي تؤدي إلى مقاومة المضادات الحيوية في البكتيريا (وهي مفيدة للبكتيريا ولكنها عادةً ليست كذلك بالنسبة للبشر).
  • لا تُحدث الطفرة المحايدة أي تأثير ضار أو مفيد على الكائن الحي. تحدث هذه الطفرات بمعدل ثابت، مُشكلةً أساس الساعة الجزيئية . في النظرية المحايدة للتطور الجزيئي ، تُوفر الطفرات المحايدة الانحراف الوراثي كأساس لمعظم التباين على المستوى الجزيئي. في الحيوانات أو النباتات، تكون معظم الطفرات محايدة، نظرًا لأن الغالبية العظمى من جينوماتها إما غير مُشفِّرة أو تتكون من تسلسلات متكررة ليس لها وظيفة واضحة (" حمض نووي غير وظيفي "). [ 59 ]

تُظهر عمليات الفحص الكمي واسعة النطاق للطفرات ، والتي يتم فيها اختبار ملايين الطفرات، أن نسبة كبيرة من الطفرات لها آثار ضارة، ولكنها تُظهر دائمًا عددًا من الطفرات المفيدة أيضًا. على سبيل المثال، في فحص لجميع عمليات حذف الجينات في بكتيريا الإشريكية القولونية ، كانت 80% من الطفرات سلبية، بينما كانت 20% إيجابية، على الرغم من أن العديد منها كان له تأثير ضئيل جدًا على النمو (بحسب الظروف). [ 60 ] تتضمن عمليات حذف الجينات إزالة جينات كاملة، لذا فإن الطفرات النقطية يكون لها دائمًا تأثير أقل بكثير. في فحص مماثل في بكتيريا المكورات الرئوية ، ولكن هذه المرة مع إدخال عناصر متنقلة ، صُنفت 76% من الطفرات المُدخلة على أنها محايدة، و16% منها أظهرت انخفاضًا ملحوظًا في اللياقة، بينما كانت 6% منها مفيدة. [ 61 ]

من الواضح أن هذا التصنيف نسبي ومصطنع إلى حد ما: فقد تتحول الطفرة الضارة بسرعة إلى طفرة مفيدة عند تغير الظروف. كما يوجد تدرج من الطفرات الضارة/المفيدة إلى المحايدة، إذ قد يكون للعديد من الطفرات تأثيرات طفيفة وغير مهمة في الغالب، ولكنها تصبح ذات أهمية في ظل ظروف معينة. كذلك، تُحدد العديد من الصفات بواسطة مئات الجينات (أو المواقع الجينية)، بحيث يكون لكل موقع تأثير طفيف. على سبيل المثال، يُحدد طول الإنسان بواسطة مئات المتغيرات الجينية ("الطفرات")، ولكن لكل منها تأثير طفيف جدًا على الطول، [ 62 ] باستثناء تأثير التغذية . وقد يكون الطول (أو الحجم) بحد ذاته مفيدًا بدرجات متفاوتة، كما يتضح من التباين الكبير في أحجام مجموعات الحيوانات أو النباتات.

توزيع تأثيرات اللياقة البدنية (DFE)

بُذلت محاولات لاستنتاج توزيع تأثيرات اللياقة (DFE) باستخدام تجارب الطفرات والنماذج النظرية المطبقة على بيانات التسلسل الجزيئي. يُعدّ توزيع تأثيرات اللياقة، المستخدم لتحديد الوفرة النسبية لأنواع الطفرات المختلفة (أي الضارة بشدة، أو شبه المحايدة، أو المفيدة)، ذا صلة بالعديد من المسائل التطورية، مثل الحفاظ على التنوع الجيني ، [ 63 ] ومعدل التدهور الجينومي ، [ 64 ] والحفاظ على التكاثر الجنسي الخارجي مقابل التزاوج الداخلي ، [ 65 ] وتطور الجنس وإعادة التركيب الجيني . [ 66 ] يمكن أيضًا تتبع توزيع تأثيرات اللياقة من خلال تتبع انحراف توزيع الطفرات ذات التأثيرات الشديدة المفترضة مقارنةً بتوزيع الطفرات ذات التأثيرات الطفيفة أو المعدومة. [ 67 ] باختصار، يلعب توزيع تأثيرات اللياقة دورًا مهمًا في التنبؤ بالديناميكيات التطورية . [ 68 ] [ 69 ] وقد استُخدمت مجموعة متنوعة من المناهج لدراسة توزيع تأثيرات اللياقة، بما في ذلك الأساليب النظرية والتجريبية والتحليلية.

توزيع تأثيرات اللياقة (DFE) للطفرات في فيروس التهاب الفم الحويصلي . في هذه التجربة، أُدخلت طفرات عشوائية إلى الفيروس باستخدام تقنية الطفرات الموجهة للموقع، وقورنت لياقة كل طفرة بالنمط الأصلي. تشير اللياقة الصفرية، أو الأقل من واحد، أو الواحد، أو الأكبر من واحد، على التوالي، إلى أن الطفرات مميتة، أو ضارة، أو محايدة، أو مفيدة. [ 70 ]
  • يوضح هذا الشكل نسخة مبسطة من طفرات فقدان الوظيفة، وتغيير الوظيفة، واكتساب الوظيفة، والحفاظ على الوظيفة.
    تحليل التسلسل الجزيئي: مع التطور السريع لتقنية تسلسل الحمض النووي ، أصبح لدينا كم هائل من بيانات تسلسل الحمض النووي، وسيزداد هذا الكم في المستقبل. وقد طُوّرت طرقٌ عديدة لاستنتاج تأثير الطفرات الضارة على التنوع البيولوجي من بيانات تسلسل الحمض النووي. [ 77 ] [ 78 ] [ 79 ] [ 80 ] ومن خلال دراسة اختلافات تسلسل الحمض النووي داخل الأنواع وفيما بينها، نستطيع استنتاج خصائص مختلفة لتأثير الطفرات الضارة على التنوع البيولوجي للطفرات المحايدة والضارة والمفيدة. [ 23 ] وبشكلٍ أدق، يُمكّننا تحليل تسلسل الحمض النووي من تقدير تأثيرات الطفرات ذات التأثيرات الطفيفة جدًا، والتي يصعب اكتشافها من خلال تجارب الطفرات.

أجرى موتو كيمورا ، عالم الوراثة السكانية النظرية المؤثر ، إحدى أوائل الدراسات النظرية لتوزيع تأثيرات اللياقة . تقترح نظريته المحايدة للتطور الجزيئي أن معظم الطفرات الجديدة ستكون ضارة للغاية، بينما ستكون نسبة ضئيلة منها محايدة. [ 25 ] [ 81 ] وفي وقت لاحق، اقترح هيروشي أكاشي نموذجًا ثنائي النمط لتوزيع تأثيرات اللياقة، حيث تتمركز الأنماط حول الطفرات الضارة للغاية والطفرات المحايدة. [ 82 ] تتفق النظريتان على أن الغالبية العظمى من الطفرات الجديدة إما محايدة أو ضارة، وأن الطفرات المفيدة نادرة، وهو ما تدعمه النتائج التجريبية. ومن الأمثلة على ذلك دراسة أجريت على توزيع تأثيرات اللياقة للطفرات العشوائية في فيروس التهاب الفم الحويصلي . [ 70 ] من بين جميع الطفرات، كانت 39.6% مميتة، و31.2% ضارة غير مميتة، و27.1% محايدة. ومثال آخر يأتي من تجربة طفرات عالية الإنتاجية على الخميرة. [ 75 ] في هذه التجربة تبين أن DFE الإجمالي ثنائي النمط، مع مجموعة من الطفرات المحايدة، وتوزيع واسع للطفرات الضارة.

على الرغم من أن عددًا قليلًا نسبيًا من الطفرات يُعدّ مفيدًا، إلا أن تلك الطفرات المفيدة تلعب دورًا هامًا في التغيرات التطورية. [ 83 ] ومثل الطفرات المحايدة، يمكن أن تُفقد الطفرات المفيدة التي تخضع لانتقاء ضعيف نتيجةً للانحراف الوراثي العشوائي، بينما من المرجح أن تثبت الطفرات المفيدة التي تخضع لانتقاء قوي. قد يؤدي معرفة توزيع الطفرات المفيدة إلى زيادة القدرة على التنبؤ بالديناميكيات التطورية. وقد أجرى جون هـ. جيليسبي [ 84 ] وهـ . ألين أور [ 85 ] دراسات نظرية حول توزيع الطفرات المفيدة. واقترحا أن يكون توزيع الطفرات المفيدة أُسّيًا في ظل نطاق واسع من الظروف، وهو ما دعمته الدراسات التجريبية عمومًا، على الأقل بالنسبة للطفرات المفيدة التي تخضع لانتقاء قوي. [ 86 ] [ 87 ] [ 88 ]

بشكل عام، من المقبول أن غالبية الطفرات إما محايدة أو ضارة، بينما الطفرات المفيدة نادرة؛ ومع ذلك، تختلف نسبة أنواع الطفرات بين الأنواع. يشير هذا إلى نقطتين مهمتين: أولاً، من المرجح أن تختلف نسبة الطفرات المحايدة فعلياً بين الأنواع، نتيجةً لاعتمادها على حجم التجمع الفعال ؛ ثانياً، يختلف متوسط ​​تأثير الطفرات الضارة اختلافاً كبيراً بين الأنواع. [ 23 ] بالإضافة إلى ذلك، يختلف توزيع الطفرات الضارة أيضاً بين المناطق المشفرة وغير المشفرة ، حيث يحتوي توزيع الطفرات الضارة في الحمض النووي غير المشفر على طفرات ذات انتقاء أضعف. [ 23 ]

عن طريق الميراث

تسببت طفرة جينية في إنتاج نبات وردة الطحلب هذا أزهارًا بألوان مختلفة. هذه طفرة جسدية قد تنتقل أيضًا عبر الخلايا التناسلية .

في الكائنات متعددة الخلايا ذات الخلايا التناسلية المخصصة ، يمكن تقسيم الطفرات إلى طفرات جرثومية ، والتي يمكن نقلها إلى النسل من خلال خلاياهم التناسلية، وطفرات جسدية (تسمى أيضًا الطفرات المكتسبة)، [ 89 ] والتي تشمل خلايا خارج المجموعة التناسلية المخصصة والتي لا تنتقل عادة إلى النسل.

تحتوي الكائنات ثنائية المجموعة الكروموسومية (مثل الإنسان) على نسختين من كل جين - أليل أبوي وأليل أمومي. وبناءً على حدوث الطفرات على كل كروموسوم، يمكننا تصنيف الطفرات إلى ثلاثة أنواع. الكائن البري أو المتماثل الزيجوت غير الطافر هو الكائن الذي لا يحمل أي طفرة في أي من الأليلين.

  • الطفرة غير المتجانسة هي طفرة في أليل واحد فقط.
  • الطفرة المتماثلة هي طفرة متطابقة لكل من الأليل الأبوي والأليل الأمومي.
  • الطفرات المتغايرة المركبة أو المركب الجيني يتكون من طفرتين مختلفتين في الأليلات الأبوية والأمومية. [ 90 ]

طفرة في الخلايا الجرثومية

تؤدي الطفرة الجرثومية في الخلايا التناسلية للفرد إلى طفرة وراثية في النسل، أي طفرة موجودة في كل خلية. وقد تحدث الطفرة الوراثية بعد الإخصاب بفترة وجيزة ، أو قد تستمر من طفرة وراثية سابقة لدى أحد الوالدين. [ 91 ] ويمكن أن تنتقل الطفرة الجرثومية عبر الأجيال اللاحقة من الكائنات الحية.

يُعدّ التمييز بين الطفرات الجرثومية والجسدية مهمًا في الحيوانات التي تمتلك خطًا جرثوميًا متخصصًا لإنتاج الخلايا التناسلية. مع ذلك، فإنّ هذا التمييز قليل الفائدة في فهم تأثيرات الطفرات في النباتات، التي تفتقر إلى خط جرثومي متخصص. كما أنّ هذا التمييز غير واضح في الحيوانات التي تتكاثر لا جنسيًا عبر آليات مثل التبرعم ، لأنّ الخلايا التي تُنتج الكائنات الوليدة تُنتج أيضًا الخط الجرثومي للكائن الحيّ.

تُسمى الطفرة الجرثومية الجديدة التي لم يتم توريثها من أي من الوالدين بالطفرة الجديدة (de novo) .

طفرة جسدية

يُطلق على التغير في التركيب الجيني الذي لا يُورث من أحد الوالدين، ولا ينتقل إلى النسل، اسم الطفرة الجسدية . [ 89 ] لا تُورَث الطفرات الجسدية إلى نسل الكائن الحي لأنها لا تؤثر على الخلايا الجنسية . ومع ذلك، فإنها تنتقل إلى جميع ذرية الخلية المتحولة داخل الكائن الحي نفسه أثناء الانقسام المتساوي. ولذلك، قد يحمل جزء كبير من الكائن الحي نفس الطفرة. عادةً ما تُحفَّز هذه الأنواع من الطفرات بعوامل بيئية، مثل الأشعة فوق البنفسجية أو أي تعرض لبعض المواد الكيميائية الضارة، ويمكن أن تُسبب أمراضًا بما في ذلك السرطان. [ 92 ]

في النباتات، يمكن إكثار بعض الطفرات الجسدية دون الحاجة إلى إنتاج البذور، على سبيل المثال، عن طريق التطعيم والعقل الساقية. وقد أدت هذه الأنواع من الطفرات إلى ظهور أنواع جديدة من الفاكهة، مثل تفاح "ديليشوس" وبرتقال "واشنطن" ذي السرة . [ 93 ]

تتميز الخلايا الجسدية لدى الإنسان والفأر بمعدل طفرات يزيد عن عشرة أضعاف معدل الطفرات في الخلايا الجنسية لكلا النوعين؛ إذ يُلاحظ لدى الفئران معدل طفرات أعلى في كل من الخلايا الجسدية والجنسية لكل انقسام خلوي مقارنةً بالإنسان. ويُرجح أن يعكس هذا التباين في معدل الطفرات بين الأنسجة الجنسية والجسدية الأهمية الأكبر لصيانة الجينوم في الخلايا الجنسية مقارنةً بالخلايا الجسدية. [ 94 ]

صفوف خاصة

  • الطفرة المشروطة هي طفرة تُظهر نمطًا ظاهريًا طبيعيًا (أو أقل حدة) في ظل ظروف بيئية "مُيسِّرة"، ونمطًا ظاهريًا طافرًا في ظل ظروف "مُقيِّدة". على سبيل المثال، قد تُسبب طفرة حساسة للحرارة موت الخلايا عند درجات حرارة عالية (ظروف مُقيِّدة)، ولكنها قد لا تُسبب أي آثار ضارة عند درجات حرارة منخفضة (ظروف مُيسِّرة). [ 95 ] هذه الطفرات غير ذاتية، إذ يعتمد ظهورها على وجود ظروف معينة، على عكس الطفرات الأخرى التي تظهر بشكل تلقائي. [ 96 ] قد تكون الظروف المُيسِّرة هي درجة الحرارة ، [ 97 ] أو بعض المواد الكيميائية، [ 98 ] أو الضوء ، [ 98 ] أو طفرات في أجزاء أخرى من الجينوم . [ 96 ] يمكن لآليات حيوية داخل الكائن الحي، مثل مفاتيح النسخ، أن تُنشئ طفرات مشروطة. على سبيل المثال، يمكن لارتباط نطاق ربط الستيرويد أن يُنشئ مفتاح نسخ يُمكنه تغيير تعبير الجين بناءً على وجود ربيطة ستيرويدية. [ 99 ] تُستخدم الطفرات المشروطة في الأبحاث لأنها تسمح بالتحكم في التعبير الجيني. وهذا مفيدٌ بشكل خاص عند دراسة الأمراض لدى البالغين، إذ يسمح بالتعبير الجيني بعد فترة نمو معينة، مما يُزيل التأثير الضار للتعبير الجيني الذي يُلاحظ خلال مراحل النمو في الكائنات النموذجية. [ 98 ] يمكن لأنظمة إعادة تركيب الحمض النووي، مثل إعادة تركيب Cre-Lox، المستخدمة مع المحفزات التي يتم تنشيطها في ظل ظروف معينة، أن تُولّد طفرات مشروطة. ويمكن استخدام تقنية إعادة التركيب المزدوجة لتحفيز طفرات مشروطة متعددة لدراسة الأمراض التي تظهر نتيجة طفرات متزامنة في جينات متعددة. [ 98 ] تم تحديد بعض الإنتينات التي لا تُربط إلا عند درجات حرارة معينة، مما يؤدي إلى تخليق بروتيني غير سليم، وبالتالي طفرات فقدان الوظيفة عند درجات حرارة أخرى. [ 100 ] يمكن أيضًا استخدام الطفرات المشروطة في الدراسات الجينية المرتبطة بالشيخوخة، حيث يمكن تغيير التعبير الجيني بعد فترة زمنية معينة من عمر الكائن الحي. [ 97 ]
  • تؤثر مواقع السمات الكمية لتوقيت التضاعف على تضاعف الحمض النووي.

التسمية

لتصنيف طفرة ما، يجب الحصول على التسلسل "الطبيعي" من الحمض النووي لكائن حي "طبيعي" أو "سليم" (على عكس كائن حي "طافر" أو "مريض")، ويجب تحديده والإبلاغ عنه؛ ومن الأفضل أن يكون متاحًا للعموم لإجراء مقارنة مباشرة بين النيوكليوتيدات، وأن يحظى بموافقة المجتمع العلمي أو مجموعة من علماء الوراثة وعلماء الأحياء الخبراء ، الذين تقع على عاتقهم مسؤولية وضع التسلسل القياسي أو ما يُسمى بالتسلسل "التوافقي". تتطلب هذه الخطوة جهدًا علميًا هائلًا. بمجرد معرفة التسلسل التوافقي، يمكن تحديد الطفرات في الجينوم ووصفها وتصنيفها. وقد طورت لجنة جمعية تنوع الجينوم البشري (HGVS) التسمية القياسية لمتغيرات التسلسل البشري، [ 101 ] والتي ينبغي على الباحثين ومراكز تشخيص الحمض النووي استخدامها لإنشاء أوصاف طفرات لا لبس فيها. من حيث المبدأ، يمكن أيضًا استخدام هذه التسمية لوصف الطفرات في الكائنات الحية الأخرى. تحدد التسمية نوع الطفرة والتغيرات في القواعد أو الأحماض الأمينية.

  • استبدال النيوكليوتيدات (مثال: 76A>T) – يُمثل الرقم موضع النيوكليوتيد من الطرف 5'؛ الحرف الأول يُمثل النيوكليوتيد الأصلي، والحرف الثاني يُمثل النيوكليوتيد الذي حلّ محله. في المثال المذكور، استُبدل الأدينين في الموضع 76 بالثايمين.
    • إذا دعت الحاجة إلى التمييز بين الطفرات في الحمض النووي الجينومي ، والحمض النووي للميتوكوندريا ، والحمض النووي الريبوزي (RNA) ، يُستخدم اصطلاح بسيط. على سبيل المثال، إذا طرأ تغيير على القاعدة رقم 100 في تسلسل النيوكليوتيدات من G إلى C، يُكتب ذلك على النحو التالي: g.100G>C إذا حدثت الطفرة في الحمض النووي الجينومي، أو m.100G>C إذا حدثت في الحمض النووي للميتوكوندريا، أو r.100g>c إذا حدثت في الحمض النووي الريبوزي (RNA). تجدر الإشارة إلى أنه بالنسبة للطفرات في الحمض النووي الريبوزي (RNA)، يُكتب رمز النيوكليوتيدات بأحرف صغيرة.
  • استبدال الأحماض الأمينية (مثل D111E) – الحرف الأول هو رمز الحمض الأميني الأصلي، والرقم هو موقع الحمض الأميني من الطرف الأميني ، والحرف الثاني هو رمز الحمض الأميني الموجود في الطفرة. تُمثل الطفرات غير المنطقية بالحرف X للحمض الأميني الثاني (مثل D111X).
  • حذف حمض أميني (مثلاً، ΔF508) – يشير الحرف اليوناني Δ ( دلتا ) إلى الحذف. يشير الحرف إلى الحمض الأميني الموجود في النمط البري، بينما يشير الرقم إلى موضع الحمض الأميني من الطرف الأميني (N) لو كان موجودًا كما في النمط البري.

معدلات الطفرات

تختلف معدلات الطفرات بشكل كبير بين الأنواع، والقوى التطورية التي تحدد الطفرات بشكل عام هي موضوع بحث مستمر.

يبلغ معدل الطفرات لدى البشر حوالي 50-90 طفرة جديدة لكل جينوم في كل جيل، أي أن كل إنسان يكتسب حوالي 50-90 طفرة جديدة لم تكن موجودة لدى والديه. وقد تم تحديد هذا الرقم من خلال تسلسل آلاف العائلات البشرية المكونة من ثلاثة أفراد، أي أبوين وطفل واحد على الأقل. [ 102 ]

تعتمد جينومات فيروسات الحمض النووي الريبي (RNA) على الحمض النووي الريبي ( RNA) وليس الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين (DNA). يمكن أن يكون جينوم فيروس الحمض النووي الريبي مزدوج السلسلة (كما في الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين) أو أحادي السلسلة. في بعض هذه الفيروسات (مثل فيروس نقص المناعة البشرية أحادي السلسلة )، يحدث التضاعف بسرعة، ولا توجد آليات للتحقق من دقة الجينوم. غالبًا ما تؤدي هذه العملية المعرضة للخطأ إلى حدوث طفرات.

يختلف معدل الطفرات الجديدة، سواءً كانت وراثية أو جسدية، بين الكائنات الحية. [ 103 ] بل قد يُظهر الأفراد ضمن النوع الواحد معدلات طفرات متفاوتة. [ 104 ] عمومًا، تُعد معدلات الطفرات الجديدة منخفضة مقارنةً بالطفرات الموروثة، مما يصنفها كأشكال نادرة من التباين الجيني . [ 105 ] وقد ربطت العديد من الدراسات معدلات الطفرات الجديدة بارتفاعها مع تقدم عمر الأب. في الكائنات الحية التي تتكاثر جنسيًا، يُشير التواتر الأعلى نسبيًا لانقسامات الخلايا في الخلايا الوراثية للمتبرع بالحيوانات المنوية إلى إمكانية تتبع معدلات الطفرات الجديدة على أساس مشترك. كما أن تكرار الأخطاء أثناء عملية تضاعف الحمض النووي في تكوين الأمشاج ، وخاصةً مع الإنتاج السريع للحيوانات المنوية، يُمكن أن يُعزز فرص تضاعف الطفرات الجديدة دون تنظيم من قِبل آليات إصلاح الحمض النووي. [ 106 ] يجمع هذا الادعاء بين التأثيرات الملحوظة لزيادة احتمالية حدوث الطفرات في عملية تكوين الحيوانات المنوية السريعة ، وفترات زمنية قصيرة بين الانقسامات الخلوية تحد من كفاءة آليات الإصلاح. [ 107 ] كما يمكن أن تزداد معدلات الطفرات الجديدة التي تصيب الكائن الحي أثناء نموه مع بعض العوامل البيئية. على سبيل المثال، يمكن أن تؤدي شدة معينة من التعرض للعناصر المشعة إلى إلحاق الضرر بجينوم الكائن الحي، مما يزيد من معدلات الطفرات. في البشر، يُعزى ظهور سرطان الجلد خلال حياة الفرد إلى التعرض المفرط للأشعة فوق البنفسجية التي تُسبب طفرات في جينوم الخلايا والجلد. [ 108 ]

عشوائية الطفرات

يسود اعتقاد شائع بأن الطفرات عشوائية تمامًا فيما يتعلق بنتائجها (من حيث الاحتمالية). وقد ثبت خطأ هذا الاعتقاد، إذ يمكن أن يختلف معدل الطفرات بين مناطق الجينوم، ويرتبط هذا التحيز في إصلاح الحمض النووي والطفرات بعوامل مختلفة. على سبيل المثال، أثبت مونرو وزملاؤه أن الجينات الأكثر أهمية في نبات الرشاد ( Arabidopsis thaliana ) تتعرض للطفرات بمعدل أقل من الجينات الأقل أهمية. وقد أثبتوا أن الطفرة "ليست عشوائية بطريقة تفيد النبات". [ 109 ] [ 110 ] بالإضافة إلى ذلك، فقد تبين أن التجارب السابقة التي تُستخدم عادةً لإثبات عشوائية الطفرات فيما يتعلق باللياقة (مثل اختبار التذبذب واختبار الاستنساخ ) تدعم فقط الادعاء الأضعف بأن هذه الطفرات عشوائية فيما يتعلق بالقيود الانتقائية الخارجية، وليس اللياقة ككل. [ 111 ]

أسباب المرض

يمكن أن تُسبب التغيرات في الحمض النووي الناتجة عن طفرات في منطقة ترميزية أخطاءً في تسلسل البروتين، مما قد يؤدي إلى بروتينات غير وظيفية جزئيًا أو كليًا. تعتمد كل خلية، لكي تعمل بشكل صحيح، على آلاف البروتينات لتؤدي وظائفها في الأماكن والأوقات المناسبة. عندما تُغير طفرة بروتينًا يؤدي دورًا حيويًا في الجسم، قد ينتج عن ذلك حالة طبية. تشير إحدى الدراسات التي قارنت الجينات بين أنواع مختلفة من ذبابة الفاكهة (دروسوفيلا) إلى أنه إذا أدت طفرة ما إلى تغيير بروتين، فمن المرجح أن تكون هذه الطفرة ضارة، حيث يُقدر أن 70% من تعدد أشكال الأحماض الأمينية له آثار ضارة، بينما تكون النسبة المتبقية إما محايدة أو ذات فائدة طفيفة. [ 6 ] تُغير بعض الطفرات تسلسل قواعد الحمض النووي للجين، لكنها لا تُغير البروتين الذي يُنتجه. أظهرت الدراسات أن 7% فقط من الطفرات النقطية في الحمض النووي غير المشفر للخميرة ضارة، و12% في الحمض النووي المشفر ضارة. أما بقية الطفرات فهي إما محايدة أو ذات فائدة طفيفة. [ 112 ]

الاضطرابات الوراثية

إذا وُجدت طفرة في خلية جرثومية ، فقد تُنتج نسلًا يحمل هذه الطفرة في جميع خلاياه. هذا هو الحال في الأمراض الوراثية. على وجه الخصوص، إذا وُجدت طفرة في جين إصلاح الحمض النووي داخل خلية جرثومية، فقد يكون لدى الأشخاص الذين يحملون هذه الطفرات الجرثومية خطر متزايد للإصابة بالسرطان. ترد قائمة تضم 34 طفرة جرثومية من هذا النوع في مقال " اضطراب نقص إصلاح الحمض النووي" . ومن الأمثلة على ذلك المهق ، وهي طفرة تحدث في جين OCA1 أو OCA2 . الأفراد المصابون بهذا الاضطراب أكثر عرضة للإصابة بأنواع عديدة من السرطانات، واضطرابات أخرى، ويعانون من ضعف البصر.

قد يتسبب تلف الحمض النووي في حدوث خطأ أثناء عملية تضاعفه، وهذا الخطأ قد يؤدي إلى طفرة جينية، والتي بدورها قد تُسبب اضطرابًا وراثيًا. يُصلح نظام إصلاح الحمض النووي في الخلية تلف الحمض النووي. تحتوي كل خلية على مسارات متعددة تتعرف من خلالها الإنزيمات على تلف الحمض النووي وتُصلحه. ونظرًا لإمكانية تلف الحمض النووي بطرق عديدة، تُعد عملية إصلاحه وسيلةً مهمةً لحماية الجسم من الأمراض. وبمجرد أن يُؤدي تلف الحمض النووي إلى حدوث طفرة، لا يُمكن إصلاح هذه الطفرة.

دورها في التسرطن

من جهة أخرى، قد تحدث طفرة في خلية جسدية للكائن الحي. ستكون هذه الطفرات موجودة في جميع الخلايا المنحدرة من هذه الخلية داخل الكائن الحي نفسه. يُعد تراكم طفرات معينة عبر أجيال الخلايا الجسدية أحد أسباب التحول الخبيث ، من خلية طبيعية إلى خلية سرطانية. [ 113 ]

قد تعمل الخلايا التي تحمل طفرات فقدان الوظيفة غير المتجانسة (نسخة سليمة من الجين ونسخة متحولة) بشكل طبيعي مع النسخة غير المتحولة إلى أن تتعرض النسخة السليمة لطفرة جسدية تلقائية. يحدث هذا النوع من الطفرات بشكل متكرر في الكائنات الحية، ولكن يصعب قياس معدل حدوثه. يُعد قياس هذا المعدل مهمًا للتنبؤ بمعدل احتمالية إصابة الأشخاص بالسرطان. [ 114 ]

قد تنشأ الطفرات النقطية من طفرات تلقائية تحدث أثناء تضاعف الحمض النووي. ويمكن أن تزيد المطفرات من معدل الطفرات. قد تكون المطفرات فيزيائية، مثل الإشعاع الناتج عن الأشعة فوق البنفسجية أو الأشعة السينية أو الحرارة الشديدة، أو كيميائية (جزيئات تُغير مواقع أزواج القواعد أو تُخلّ بالبنية الحلزونية للحمض النووي). غالبًا ما تُدرس المطفرات المرتبطة بالسرطانات لفهم السرطان وسبل الوقاية منه.

الطفرات المفيدة والمشروطة

على الرغم من أن الطفرات التي تُحدث تغييرات في تسلسل البروتينات قد تكون ضارة بالكائن الحي، إلا أن تأثيرها قد يكون إيجابيًا في بعض الأحيان ضمن بيئة معينة. في هذه الحالة، قد تُمكّن الطفرة الكائن المُتحوّر من تحمّل ضغوط بيئية مُحددة بشكل أفضل من الكائنات البرية، أو التكاثر بسرعة أكبر. في هذه الحالات، تميل الطفرة إلى أن تصبح أكثر شيوعًا في الجماعة من خلال الانتقاء الطبيعي. مع ذلك، قد تكون الطفرة نفسها مفيدة في حالة ما وضارة في حالة أخرى. ومن الأمثلة على ذلك ما يلي:

مقاومة فيروس نقص المناعة البشرية : يُكسب حذفٌ محددٌ لـ 32 زوجًا قاعديًا في جين CCR5 البشري ( CCR5-Δ32 ) مقاومةً لفيروس نقص المناعة البشرية لدى حاملي الطفرة المتماثلة ، ويؤخر ظهور الإيدز لدى حاملي الطفرة غير المتماثلة. [ 115 ] أحد التفسيرات المحتملة لارتفاع نسبة انتشار طفرة CCR5-Δ32 في السكان الأوروبيين هو أنها منحت مقاومةً للطاعون الدبلي في منتصف القرن الرابع عشر في أوروبا . كان الأشخاص الذين يحملون هذه الطفرة أكثر عرضةً للنجاة من العدوى؛ وبالتالي ازداد انتشارها في السكان. [ 116 ] قد تفسر هذه النظرية سبب عدم وجود هذه الطفرة في جنوب إفريقيا ، التي لم يمسها الطاعون الدبلي. تشير نظريةٌ أحدث إلى أن الضغط الانتقائي على طفرة CCR5 دلتا 32 كان ناتجًا عن الجدري بدلًا من الطاعون الدبلي. [ 117 ]

مقاومة الملاريا : من الأمثلة على الطفرات الضارة مرض فقر الدم المنجلي ، وهو اضطراب دموي ينتج فيه الجسم نوعًا غير طبيعي من الهيموجلوبين، المادة الحاملة للأكسجين في خلايا الدم الحمراء . يحمل ثلث سكان أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى هذا الأليل، لأنه في المناطق التي تنتشر فيها الملاريا ، يُعدّ حمل أليل واحد فقط من أليلات فقر الدم المنجلي ( صفة فقر الدم المنجلي ) عاملًا مهمًا للبقاء على قيد الحياة . [ 118 ] الأشخاص الذين يحملون أحد أليلي فقر الدم المنجلي فقط يكونون أكثر مقاومة للملاريا، لأن طفيل الملاريا (بلازموديوم) يتوقف عن الانتشار عن طريق تمنجل الخلايا التي يصيبها.

مقاومة المضادات الحيوية : تُطوّر جميع البكتيريا تقريبًا مقاومة للمضادات الحيوية عند تعرضها لها. في الواقع، تمتلك تجمعات البكتيريا بالفعل طفرات من هذا النوع يتم اختيارها في ظل ظروف التعرض للمضادات الحيوية. [ 119 ] من الواضح أن هذه الطفرات مفيدة للبكتيريا فقط، وليست مفيدة للبكتيريا المصابة.

استمرار إنزيم اللاكتيز . سمحت طفرة للبشر بالتعبير عن إنزيم اللاكتيز بعد فطامهم الطبيعي عن حليب الأم، مما يسمح للبالغين بهضم اللاكتوز ، وهو على الأرجح أحد أكثر الطفرات فائدة في التطور البشري الحديث . [ 120 ]

دورها في التطور

من خلال إدخال صفات وراثية جديدة إلى مجموعة من الكائنات الحية، تلعب الطفرات الجديدة دورًا حاسمًا في القوى المُجتمعة للتغير التطوري. ومع ذلك، غالبًا ما يُنظر إلى ثقل التنوع الجيني الناتج عن التغير الطفري على أنه قوة تطورية "ضعيفة" بشكل عام. [ 104 ] على الرغم من أن الظهور العشوائي للطفرات وحده يُوفر أساسًا للتنوع الجيني عبر جميع أشكال الحياة العضوية، إلا أنه يجب أخذ هذه القوة في الاعتبار جنبًا إلى جنب مع جميع القوى التطورية المؤثرة. تعتمد الطفرات الجديدة التلقائية، باعتبارها أحداثًا كارثية للتطور النوعي، على عوامل ناتجة عن الانتقاء الطبيعي ، والتدفق الجيني، والانحراف الوراثي . على سبيل المثال، تكون المجموعات السكانية الأصغر حجمًا ذات المدخلات الطفرية الكثيفة (معدلات الطفرات العالية) عرضة لزيادة التنوع الجيني الذي يؤدي إلى التطور النوعي في الأجيال اللاحقة. في المقابل، تميل المجموعات السكانية الأكبر حجمًا إلى رؤية تأثيرات أقل للصفات المتحولة المُدخلة حديثًا. في هذه الظروف، تُقلل قوى الانتقاء من تواتر الأليلات المتحولة، والتي غالبًا ما تكون ضارة، بمرور الوقت. [ 121 ]

الانحرافات المرضية المعوضة

تشير الانحرافات المرضية المُعوَّضة إلى بقايا الأحماض الأمينية في تسلسل بروتيني، والتي تُعدّ مُمرضة في نوعٍ ما، بينما تُعتبر من النوع البري في البروتين المُكافئ وظيفيًا في نوعٍ آخر. فعلى الرغم من أن بقايا الحمض الأميني مُمرضة في النوع الأول، إلا أنها ليست كذلك في النوع الثاني، لأن قدرتها على إحداث المرض تُعوَّض باستبدال حمض أميني واحد أو أكثر في النوع الثاني. ويمكن أن تحدث الطفرة المُعوِّضة في البروتين نفسه أو في بروتين آخر يتفاعل معه. [ 122 ]

من الأهمية بمكان فهم تأثيرات الطفرات التعويضية في سياق الطفرات الضارة الثابتة، نظرًا لانخفاض لياقة الجماعة بسبب التثبيت. [ 123 ] يشير حجم الجماعة الفعال إلى الجماعة القادرة على التكاثر. [ 124 ] وقد ارتبطت زيادة حجم هذه الجماعة بانخفاض معدل التنوع الجيني. [ 124 ] يُعد موقع الجماعة بالنسبة لحجم الجماعة الحرج المؤثر أمرًا أساسيًا لتحديد تأثير الأليلات الضارة على اللياقة. [ 123 ] إذا كان حجم الجماعة أقل من الحجم الفعال الحرج، فإن اللياقة ستنخفض بشكل كبير، أما إذا كان حجم الجماعة أعلى من الحجم الحرج المؤثر، فقد تزداد اللياقة بغض النظر عن الطفرات الضارة بفضل الأليلات التعويضية. [ 123 ]

الطفرات التعويضية في الحمض النووي الريبي

بما أن وظيفة جزيء الحمض النووي الريبوزي (RNA) تعتمد على بنيته، [ 125 ] فإن بنية جزيئات الحمض النووي الريبوزي محفوظة تطوريًا. لذلك، يجب تعويض أي طفرة تُغير البنية المستقرة لجزيئات الحمض النووي الريبوزي بطفرات تعويضية أخرى. في سياق الحمض النووي الريبوزي، يمكن اعتبار تسلسل الحمض النووي الريبوزي بمثابة "النمط الجيني"، ويمكن اعتبار بنيته بمثابة "النمط الظاهري". نظرًا لأن الحمض النووي الريبوزي يتميز بتركيب أبسط نسبيًا من البروتينات، يمكن التنبؤ ببنية جزيئات الحمض النووي الريبوزي حسابيًا بدقة عالية. وبسبب هذه السهولة، دُرست الطفرات التعويضية في محاكاة حاسوبية باستخدام خوارزميات طي الحمض النووي الريبوزي. [ 126 ] [ 127 ]

آلية التعويض التطورية

يمكن تفسير الطفرات التعويضية بظاهرة التفاعل الجيني (التفاعل بين الجينات)، حيث يعتمد التأثير الظاهري لطفرة ما على طفرات في مواقع جينية أخرى. وبينما طُورت هذه الظاهرة في الأصل في سياق التفاعل بين جينات مختلفة، فقد دُرست التفاعلات داخل الجين الواحد مؤخرًا. [ 128 ] ويمكن تفسير وجود انحرافات مرضية مُعوَّضة بـ"التفاعل بين الإشارات"، حيث يمكن تعويض آثار طفرة ضارة بوجود طفرة مُعوِّضة في موقع جيني آخر. بالنسبة لبروتين معين، يمكن النظر في طفرة ضارة (D) وطفرة تعويضية (C)، حيث يمكن أن تكون C في نفس البروتين الذي توجد فيه D أو في بروتين متفاعل مختلف حسب السياق. قد يكون تأثير C على اللياقة محايدًا أو ضارًا إلى حد ما بحيث يمكن أن يظل موجودًا في المجموعة، بينما يكون تأثير D ضارًا لدرجة أنه لا يمكن أن يوجد في المجموعة. ومع ذلك، عندما تتواجد C وD معًا، يصبح تأثير اللياقة المُجتمع محايدًا أو إيجابيًا. [ 122 ] وبالتالي، يمكن للطفرات التعويضية أن تُضفي طابعًا جديدًا على البروتينات من خلال شق مسارات جديدة لتطور البروتين  : فهي تسمح للأفراد بالانتقال من ذروة لياقة إلى أخرى عبر وديان اللياقة المنخفضة. [ 128 ]

قدم ديبريستو وآخرون (2005) نموذجين لتفسير ديناميكيات الانحرافات المرضية التعويضية (CPD). [ 129 ] في الفرضية الأولى، يُمثل P طفرة حمض أميني ممرضة، بينما يُمثل C طفرة تعويضية محايدة. [ 129 ] في ظل هذه الظروف، إذا ظهرت الطفرة الممرضة بعد طفرة تعويضية، فقد تثبت P في المجموعة. [ 129 ] أما النموذج الثاني للانحرافات المرضية التعويضية فينص على أن P وC كلاهما طفرات ضارة تؤدي إلى انخفاضات في اللياقة عند حدوث الطفرات في آن واحد. [ 129 ] باستخدام بيانات متاحة للعموم، حصل فيرير-كوستا وآخرون (2007) على مجموعات بيانات للطفرات التعويضية والطفرات الممرضة البشرية، وتم توصيفها لتحديد أسباب الانحرافات المرضية التعويضية. [ 130 ] تشير النتائج إلى أن القيود الهيكلية والموقع في بنية البروتين هما ما يحددان حدوث الطفرات التعويضية. [ 130 ]

أدلة تجريبية على الطفرات التعويضية

تجربة على البكتيريا

اختبر لونزر وآخرون [ 131 ] نتائج استبدال الأحماض الأمينية المتباينة بين بروتينين متماثلين من إنزيم نازع هيدروجين إيزوبروبيل مالات (IMDH). استبدلوا 168 حمضًا أمينيًا في إنزيم IMDH لبكتيريا الإشريكية القولونية ، وهي أحماض أمينية طبيعية في إنزيم IMDH لبكتيريا الزائفة الزنجارية . ووجدوا أن أكثر من ثلث هذه الاستبدالات أضعفت النشاط الإنزيمي لإنزيم IMDH في الخلفية الجينية للإشريكية القولونية . وهذا يُظهر أن تطابق الأحماض الأمينية قد يؤدي إلى حالات ظاهرية مختلفة تبعًا للخلفية الجينية. كما أوضح كوريجان وآخرون (2011) كيف استطاعت بكتيريا المكورات العنقودية الذهبية النمو بشكل طبيعي في غياب حمض الليبوتيكويك بفضل الطفرات التعويضية. [ 132 ] كشفت نتائج تسلسل الجينوم الكامل أنه عند تعطيل إنزيم فوسفودايستراز ثنائي AMP الحلقي (GdpP) في هذه البكتيريا، فإنه يعوض عن اختفاء بوليمر جدار الخلية، مما يؤدي إلى نمو الخلية بشكل طبيعي. [ 132 ]

أظهرت الأبحاث أن البكتيريا قد تكتسب مقاومة للأدوية من خلال طفرات تعويضية لا تؤثر بشكل كبير على قدرتها على البقاء أو يكون تأثيرها ضئيلاً. [ 133 ] وقد وجدت دراسة سابقة أجراها غانيو وآخرون عام 2006 أن سلالات المتفطرة السلية المُستزرعة مخبرياً والمقاومة للريفامبيسين تعاني من انخفاض في قدرتها على البقاء، بينما لا تعاني السلالات السريرية المقاومة للأدوية من هذه البكتيريا الممرضة من انخفاض في قدرتها على البقاء. [ 134 ] استخدم كوماس وآخرون عام 2012 مقارنات الجينوم الكامل بين السلالات السريرية والطفرات المُستخلصة مخبرياً لتحديد دور ومساهمة الطفرات التعويضية في مقاومة الريفامبيسين. [ 133 ] وكشف تحليل الجينوم أن السلالات المقاومة للريفامبيسين تحمل طفرة في جيني rpoA وrpoC. [ 133 ] وقد بحثت دراسة مماثلة قدرة البكتيريا على البقاء المرتبطة بالطفرات التعويضية في بكتيريا الإشريكية القولونية المقاومة للريفامبيسين . [ 135 ] تُظهر النتائج التي تم الحصول عليها من هذه الدراسة أن مقاومة الأدوية مرتبطة باللياقة البكتيرية، حيث ترتبط تكاليف اللياقة الأعلى بزيادة أخطاء النسخ. [ 135 ]

تجربة على الفيروس

قام غونغ وآخرون [ 136 ] بجمع بيانات النمط الجيني لبروتين النوكليوبروتين الخاص بفيروس الإنفلونزا من فترات زمنية مختلفة، ورتبوها زمنيًا وفقًا لوقت نشأتها. ثم عزلوا 39 استبدالًا للأحماض الأمينية حدثت في فترات زمنية مختلفة، واستبدلوها في خلفية جينية تُقارب النمط الجيني الأصلي. ووجدوا أن 3 من هذه الاستبدالات الـ 39 قللت بشكل ملحوظ من كفاءة الخلفية الأصلية. الطفرات التعويضية هي طفرات جديدة تنشأ ولها تأثير إيجابي أو محايد على كفاءة التجمعات السكانية. [ 137 ] وقد أظهرت الأبحاث السابقة أن التجمعات السكانية قادرة على تعويض الطفرات الضارة. [ 122 ] [ 137 ] [ 138 ] اختبر بورش وتشاو نموذج فيشر الهندسي للتطور التكيفي من خلال اختبار ما إذا كان العاثي φ6 يتطور بخطوات صغيرة. [ 139 ] أظهرت نتائجهم أن كفاءة العاثية φ6 انخفضت بسرعة ثم تعافت تدريجيًا. [ 139 ] وقد ثبت أن البروتينات النووية الفيروسية تتجنب الخلايا اللمفاوية التائية السامة (CTLs) من خلال استبدال الأرجينين بالجليسين. [ 140 ] تؤثر طفرات الاستبدال هذه على كفاءة البروتينات النووية الفيروسية، إلا أن الطفرات التعويضية المصاحبة تعيق انخفاض الكفاءة وتساعد الفيروس على تجنب التعرف عليه من قبل الخلايا اللمفاوية التائية السامة. [ 140 ] يمكن أن يكون للطفرات ثلاثة تأثيرات مختلفة؛ فقد يكون لها تأثيرات ضارة، وبعضها يزيد الكفاءة من خلال الطفرات التعويضية، وأخيرًا قد تكون الطفرات متوازنة مما يؤدي إلى طفرات محايدة تعويضية. [ 141 ] [ 135 ] [ 134 ]

التطبيق في التطور البشري والأمراض

في الجينوم البشري، دُرست وتيرة وخصائص الطفرات الجديدة كعوامل سياقية مهمة في تطورنا. بالمقارنة مع الجينوم البشري المرجعي، يختلف الجينوم البشري النموذجي بحوالي 4.1 إلى 5.0 مليون موقع جيني، وتشترك غالبية هذا التنوع الجيني مع ما يقرب من 0.5% من السكان. [ 142 ] يحتوي الجينوم البشري النموذجي أيضًا على ما بين 40,000 و200,000 متغير نادر، لوحظت في أقل من 0.5% من السكان، والتي لا يمكن أن تكون قد حدثت إلا نتيجة طفرة جديدة واحدة على الأقل في الخلايا الجرثومية خلال تاريخ التطور البشري. [ 143 ] كما دُرست الطفرات الجديدة باعتبارها تلعب دورًا حاسمًا في استمرار الأمراض الوراثية لدى البشر. مع التطورات الحديثة في تقنيات التسلسل الجيني من الجيل التالي (NGS)، أصبح من الممكن دراسة جميع أنواع الطفرات الجديدة داخل الجينوم بشكل مباشر، مما يوفر فهمًا عميقًا لأسباب الاضطرابات الوراثية النادرة والشائعة على حد سواء. حالياً، يُقدّر معدل الطفرات الجينية في الخلايا الجرثومية البشرية بـ 1.18 × 10^-8، أي ما يقارب 78 طفرة جديدة لكل جيل. وتتيح إمكانية إجراء تسلسل الجينوم الكامل للآباء والأبناء مقارنة معدلات الطفرات بين الأجيال، مما يُضيّق نطاق الاحتمالات المتعلقة بأصل بعض الاضطرابات الوراثية. [ 144 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. "الطفرة | تعلم العلوم على موقع Scitable" . مجلة Nature . مؤسسة Nature Education . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 سبتمبر 2018 .
  2. سفير أ، سيمينغتون إل إس (نوفمبر 2015). "الالتحام النهائي بوساطة التماثل الجزئي: آلية احتياطية للبقاء أم مسار مخصص؟" . اتجاهات في العلوم البيوكيميائية . 40 (11): 701-714 . doi : 10.1016/j.tibs.2015.08.006 . PMC 4638128. PMID 26439531 .  
  3. بيرترام جيه إس (ديسمبر 2000). "البيولوجيا الجزيئية للسرطان". الجوانب الجزيئية للطب . 21 (6): 167-223 . doi : 10.1016/S0098-2997(00)00007-8 . PMID 11173079. S2CID 24155688 .  
  4. 1 2 أمينيتزاش واي تي، ماكفرسون جيه إم، بيتروف دي إيه (يوليو 2005). "مقاومة المبيدات الحشرية عبر اقتطاع الجينات التكيفي بوساطة النقل في ذبابة الفاكهة". مجلة ساينس . 309 (5735): 764-767 . Bibcode : 2005Sci...309..764A . doi : 10.1126/science.1112699 . PMID 16051794. S2CID 11640993 .  
  5. بوروس، ف.، وولدور، م.ك. (يونيو 2004). "تشكيل الجينومات البكتيرية باستخدام العناصر التكاملية والاقترانية" . بحث في علم الأحياء الدقيقة . 155 (5): 376-386 . doi : 10.1016/j.resmic.2004.01.012 . PMID 15207870 . 
  6. 1 2 سوير إس إيه، بارش جيه، تشانغ زد، هارتل دي إل (أبريل 2007). "انتشار الانتقاء الإيجابي بين استبدالات الأحماض الأمينية شبه المحايدة في ذبابة الفاكهة" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 104 (16): 6504-10 . Bibcode : 2007PNAS..104.6504S . doi : 10.1073/pnas.0701572104 . PMC 1871816. PMID 17409186 .  
  7. بيرنشتاين هـ، بايرلي هـ.س، هوبف ف.أ، ميشود ر.إ (سبتمبر 1985). "التلف الجيني، والطفرة، وتطور الجنس". مجلة ساينس . 229 (4719): 1277-1281 . رمز Bibcode : 1985Sci...229.1277B . doi : 10.1126/science.3898363 . PMID 3898363 . 
  8. هاستينغز بي جيه، لوبسكي جيه آر ، روزنبرغ إس إم، إيرا جي (أغسطس 2009). "آليات التغير في عدد نسخ الجينات" . مجلة نيتشر ريفيوز. علم الوراثة . 10 (8): 551-64 . doi : 10.1038/nrg2593 . PMC 2864001. PMID 19597530 .  
  9. كارول إس بي ، غرينييه جيه كيه، ويذربي إس دي (2005). من الحمض النووي إلى التنوع: علم الوراثة الجزيئية وتطور تصميم الحيوانات ( الطبعة الثانية). مالدن، ماساتشوستس: دار بلاكويل للنشر . ISBN  978-1-4051-1950-4LCCN 2003027991 . OCLC 53972564 .​  
  10. هاريسون، ب.م.، وجيرستين، م. (مايو 2002). "دراسة الجينومات عبر العصور: عائلات البروتينات، والجينات الكاذبة، وتطور البروتينات". مجلة البيولوجيا الجزيئية . 318 (5): 1155-1174 . Bibcode : 2002JMBio.318.1155H . doi : 10.1016/S0022-2836(02)00109-2 . PMID 12083509 . 
  11. أورينغو، سي. أ.، وثورنتون، ج. م. (يوليو 2005). "عائلات البروتينات وتطورها - منظور بنيوي". المراجعة السنوية للكيمياء الحيوية . 74 (1): 867-900 . Bibcode : 2005ARBio..74..867O . doi : 10.1146/annurev.biochem.74.082803.133029 . PMID 15954844 . 
  12. لونغ م، بيتران إي، ثورنتون ك، وانغ و (نوفمبر 2003). "أصل الجينات الجديدة: لمحات من الصغار والكبار". مراجعات الطبيعة. علم الوراثة . 4 (11): 865-75 . doi : 10.1038/nrg1204 . PMID 14634634. S2CID 33999892 .  
  13. وانغ م، كايتانو-أنوليس ج (يناير 2009). "الآليات التطورية لتنظيم النطاقات في البروتينات وظهور النمطية في عالم البروتينات" . ستراكشر . 17 (1): 66-78 . doi : 10.1016/j.str.2008.11.008 . PMID 19141283 . 
  14. بوماكر ، جيه كيه (مايو 1998). "تطور رؤية الألوان في الفقاريات" . مجلة العيون . 12 (الجزء 3ب): 541-547 . doi : 10.1038/eye.1998.143 . PMID 9775215. S2CID 12851209 .  
  15. غريغوري تي آر ، هيبرت بي دي (أبريل 1999). "تعديل محتوى الحمض النووي: الأسباب المباشرة والنتائج النهائية" . أبحاث الجينوم . 9 (4): 317-324 . doi : 10.1101/gr.9.4.317 . PMID 10207154. S2CID 16791399 .  
  16. هيرلز م (يوليو 2004). "تضاعف الجينات: تجارة الجينوم في قطع الغيار" . مجلة PLOS Biology . 2 (7) E206. doi : 10.1371/journal.pbio.0020206 . PMC 449868. PMID 15252449 .  
  17. ليو ن، أوكامورا ك، تايلر د.م، فيليبس م.د، تشونغ و.ج، لاي إ.س (أكتوبر 2008). "تطور وتنوع وظائف جينات الحمض النووي الريبوزي الميكروي في الحيوانات" . أبحاث الخلية . 18 (10): 985-996 . doi : 10.1038/cr.2008.278 . PMC 2712117. PMID 18711447 .  
  18. سيبل أ (أكتوبر 2009). "الكيمياء الداروينية: الجينات البشرية من الحمض النووي غير المشفر" . أبحاث الجينوم . 19 (10): 1693-1695 . doi : 10.1101/gr.098376.109 . PMC 2765273. PMID 19797681 .  
  19. تشانغ جيه، وانغ إكس، بودلاها أو (مايو 2004). " اختبار فرضية التنوع الكروموسومي للبشر والشمبانزي" . أبحاث الجينوم . 14 (5): 845-851 . doi : 10.1101/gr.1891104 . PMC 479111. PMID 15123584 .  
  20. أيالا، ف. ج. ، وكولوزي، م. (مايو 2005). "التنوع الكروموسومي: البشر، وذبابة الفاكهة، والبعوض" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 102 (ملحق 1): 6535-42 . Bibcode : 2005PNAS..102.6535A . doi : 10.1073/pnas.0501847102 . PMC 1131864. PMID 15851677 .  
  21. هيرست، جي دي، وويرين ، جي إتش (أغسطس 2001). "دور العناصر الوراثية الأنانية في تطور حقيقيات النوى". مجلة نيتشر ريفيوز جينيتكس . 2 (8): 597-606 . doi : 10.1038/35084545 . PMID 11483984. S2CID 2715605 .  
  22. هاسلر ج، ستروب ك (نوفمبر 2006). " عناصر ألو كمنظمات للتعبير الجيني" . أبحاث الأحماض النووية . 34 (19): 5491-7 . doi : 10.1093/nar/gkl706 . PMC 1636486. PMID 17020921 .  
  23. 1 2 3 4 إير-ووكر أ ، كايتلي ب د (أغسطس 2007). "توزيع تأثيرات اللياقة للطفرات الجديدة" ( ملف PDF) . مجلة Nature Reviews Genetics . 8 ( 8 ): 610-618 . doi : 10.1038/nrg2146 . PMID 17637733. S2CID 10868777. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 4 مارس 2016. تم الاطلاع عليه في 6 سبتمبر 2010 .  
  24. داروين، تشارلز؛ والاس، ألفريد (أغسطس 1858). "حول ميل الأنواع إلى تكوين أصناف؛ وحول استمرار الأصناف والأنواع عن طريق الانتخاب الطبيعي" . مجلة وقائع جمعية لينيان في لندن. علم الحيوان . 3 (9): 45-62 . doi : 10.1111/j.1096-3642.1858.tb02500.x .
  25. 1 2 كيمورا م (1983). النظرية المحايدة للتطور الجزيئي . كامبريدج، المملكة المتحدة؛ نيويورك: مطبعة جامعة كامبريدج . ISBN 978-0-521-23109-1LCCN 82022225 . OCLC 9081989 .​  
  26. بوهيدار، هـ. ب. (يناير 2015). أساسيات فيزياء البوليمرات والفيزياء الحيوية الجزيئية . مطبعة جامعة كامبريدج. ISBN 978-1-316-09302-3.
  27. غريشام، جولي (16 مايو 2014). "ما هو موت الخلايا المبرمج؟ | مركز ميموريال سلون كيترينج للسرطان" . www.mskcc.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 مايو 2014 .
  28. دوفر، جي إيه، وداروين، سي (2000). عزيزي السيد داروين: رسائل حول تطور الحياة والطبيعة البشرية . مطبعة جامعة كاليفورنيا. ISBN 978-0-520-22790-3.
  29. تيبايرنك م (12 يناير 2017). علم الوراثة وتطور الأمراض المعدية . إلسيفير. ISBN 978-0-12-800153-0.
  30. ألبرتس، ب (2002). "علم الأحياء الجزيئي للخلية: دراسة التعبير الجيني ووظيفته" . تم الاسترجاع في 29 أكتوبر 2024 .
  31. «دراسة تكشف أن سوء الحظ يُساهم جزئياً في الإصابة بالسرطان» . NPR.org . مؤرشف من الأصل بتاريخ 13 يوليو 2017.
  32. جها أ (22 أغسطس 2012). "دراسة تُظهر أن الآباء الأكبر سناً ينقلون المزيد من الطفرات الجينية" . صحيفة الغارديان .
  33. أميس، ب. ن.، شيجيناغا، م. ك.، هاجن، ت. م. (سبتمبر 1993). " المؤكسدات، ومضادات الأكسدة، والأمراض التنكسية للشيخوخة" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 90 (17): 7915-22 . Bibcode : 1993PNAS...90.7915A . doi : 10.1073/pnas.90.17.7915 . PMC 47258. PMID 8367443 .  
  34. مونتيلون، بكالوريوس (1998). "الطفرة، والمطفرات، وإصلاح الحمض النووي" . www-personal.ksu.edu . مؤرشف من الأصل في 26 سبتمبر 2015. تم الاطلاع عليه في 2 أكتوبر 2015 .
  35. سلوكومب إل، الخليلي جيه إس، ساكي إم (فبراير 2021). "التأثيرات الكمية والكلاسيكية في الطفرات النقطية للحمض النووي: التماكب واتسون-كريك في أزواج قواعد AT وGC" . الكيمياء الفيزيائية والكيمياء الفيزيائية . 23 (7): 4141-4150 . Bibcode : 2021PCCP...23.4141S . doi : 10.1039/D0CP05781A . ISSN 1463-9076 . PMID 33533770. S2CID 231788542 .   
  36. سلوكومب إل، ساكي إم، الخليلي جيه (5 مايو 2022). "نهج الأنظمة الكمومية المفتوحة لنفق البروتون في الحمض النووي" . فيزياء الاتصالات . 5 (1) 109. arXiv : 2110.00113 . Bibcode : 2022CmPhy...5..109S . doi : 10.1038/s42005-022-00881-8 . ISSN 2399-3650 . S2CID 238253421 .  
  37. ستيوارت جي آر، أودا واي، دي بوير جي جي، جليكمان بي دبليو (مارس 2000). "تواتر الطفرات وخصوصيتها مع التقدم في العمر في الكبد والمثانة والدماغ لدى فئران lacI المعدلة وراثيًا" . علم الوراثة . 154 (3): 1291-300 . doi : 10.1093/genetics/154.3.1291 . PMC 1460990. PMID 10757770 .  
  38. كونز ، ب. أ.، راماتشاندران، ك.، فوناركس، إ. ج. (أبريل 1998). "تحليل تسلسل الحمض النووي للطفرات التلقائية في الخميرة Saccharomyces cerevisiae" . علم الوراثة . 148 (4): 1491-1505 . doi : 10.1093/genetics/148.4.1491 . PMC 1460101. PMID 9560369 .  
  39. ليبر، إم آر (يوليو 2010). "آلية إصلاح انقطاع الحمض النووي المزدوج بواسطة مسار ربط نهايات الحمض النووي غير المتجانس" . المراجعة السنوية للكيمياء الحيوية . 79 : 181-211 . doi : 10.1146/annurev.biochem.052308.093131 . PMC 3079308. PMID 20192759 .  
  40. تم إنشاؤه من PDB 1JDG، مؤرشف في 31 ديسمبر 2015 في Wayback Machine
  41. بفول-ليزكوفيتش أ، ماندرفيل ر.أ. (يناير 2007). "الأوكراتوكسين أ: نظرة عامة على السمية والسرطنة في الحيوانات والبشر". التغذية الجزيئية وبحوث الغذاء . 51 (1): 61-99 . doi : 10.1002/mnfr.200600137 . PMID 17195275 . 
  42. كوزمين إس، سليزاك جي، رينو-أنجيلين إيه، إيلي سي، دي ريكي واي، بويتيو إس، سيج إي (سبتمبر 2005). "يُعدّ الإشعاع فوق البنفسجي من النوع أ مُطفرًا للغاية في الخلايا غير القادرة على إصلاح 7،8-ثنائي هيدرو-8-أوكسوجوانين في خميرة ساكاروميسيس سيريفيسيا" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 102 (38): 13538-43 . Bibcode : 2005PNAS..10213538K . doi : 10.1073/pnas.0504497102 . PMC 1224634. PMID 16157879 .  
  43. 1 2 فيتزجيرالد دي إم، روزنبرغ إس إم (أبريل 2019). "ما هي الطفرة؟ فصل في سلسلة: كيف تُهدد الميكروبات التركيب الحديث" . PLOS Genetics . 15 (4) e1007995. doi : 10.1371/ journal.pgen.1007995 . PMC 6443146. PMID 30933985 .  
  44. غالاردو آر إس، هاستينغز بي جيه، روزنبرغ إس إم (1 يناير 2007). "الطفرة كاستجابة للضغط وتنظيم قابلية التطور" . مراجعات نقدية في الكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية . 42 (5): 399-435 . doi : 10.1080/10409230701648502 . PMC 3319127. PMID 17917874 .  
  45. كوينتو-أليماني د، كانيرينا-أمارو أ، هيرنانديز-أباد إل جي، ماتشين إف، رومسبيرغ إف إي، جيل-لاماينير سي (31 يوليو 2012). ستورتيفانت ج (محرر). "تكتسب الخمائر مقاومة ثانوية لعلاج الأدوية المضادة للفطريات عن طريق الطفرات التكيفية" . PLOS ONE . 7 (7) e42279. Bibcode : 2012PLoSO...742279Q . doi : 10.1371/journal.pone.0042279 . PMC 3409178. PMID 22860105 .  
  46. رحمن ن. "الأثر السريري لتغيرات تسلسل الحمض النووي" . مبادرة تحويل الطب الجيني . مؤرشف من الأصل في 4 أغسطس 2017. تم الاطلاع عليه في 27 يونيو 2017 .
  47. براون، تي. أ. (7 ديسمبر 2018). الجينومات 4 ( الطبعة الأولى). عناوين أخرى: الجينومات | الجينومات 4. الوصف: الطبعة الرابعة. | نيويورك، نيويورك : جارلاند ساينس، [2017] | سبقه: جارلاند ساينس. doi : 10.1201/9781315226828 . ISBN   978-1-315-22682-8.{{cite book}}: CS1 maint: location ( link )
  48. مورو، إنريكي م.؛ باليستيروس، فرناندو ج.؛ لوكي، بارتولو؛ باسكومبت، جوردي (2025). "ظهور حقيقيات النوى كانتقال طوري خوارزمي تطوري" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 122 ( 13) e2422968122. Bibcode : 2025PNAS..12222968M . doi : 10.1073/pnas.2422968122 . PMC 12002324. PMID 40146859 .  
  49. فريز إي (أبريل 1959). "الفرق بين الطفرات التلقائية والطفرات المُستحثة بواسطة نظائر القواعد في العاثية T4" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 45 (4): 622-33 . Bibcode : 1959PNAS...45..622F . doi : 10.1073 / pnas.45.4.622 . PMC 222607. PMID 16590424 .  
  50. فريز إي (يونيو 1959). "التأثير الطفري المحدد لنظائر القواعد على العاثية T4". مجلة البيولوجيا الجزيئية . 1 (2): 87-105 . doi : 10.1016/S0022-2836(59)80038-3 .
  51. يمكن العثور على مراجع الصورة في صفحة ويكيميديا ​​كومنز على الرابط التالي: Commons:File:Notable mutations.svg#References .
  52. هوجان ، سي إم (12 أكتوبر 2010). "الطفرة" . في: مونوسون، إي (محرر). موسوعة الأرض . واشنطن العاصمة: ائتلاف المعلومات البيئية، المجلس الوطني للعلوم والبيئة . OCLC 72808636. مؤرشف من الأصل في 14 نوفمبر 2015. تم الاطلاع عليه في 8 أكتوبر 2015 . 
  53. ^ Boillée S، Vande Velde C، Cleveland DW (أكتوبر 2006). “ALS: مرض الخلايا العصبية الحركية وجيرانها غير العصبيين”. الخلايا العصبية . 52 (1): 39-59 . سيتيسيركس 10.1.1.325.7514 . دوى : 10.1016/j.neuron.2006.09.018 . بميد 17015226 . S2CID 12968143 .   
  54. ريفا ب، أنتيبين ي، ساندر س (سبتمبر 2011). "التنبؤ بالتأثير الوظيفي لطفرات البروتين: تطبيق على علم جينوم السرطان" . مجلة أبحاث الأحماض النووية . 39 (17): e118. doi : 10.1093/nar/gkr407 . PMC 3177186. PMID 21727090 .  
  55. هاوسدن، بي. إي.، موهار، إم.، جيمبرلينج، إم.، جيرسباخ، سي. إيه.، ستاينير، دي. واي.، سيدو، جي.، وآخرون . (يناير 2017). "أدوات وراثية لفقدان الوظيفة في النماذج الحيوانية: اختلافات بين الأنواع والمنصات" . مجلة نيتشر ريفيوز. علم الوراثة . 18 (1): 24-40 . doi : 10.1038/nrg.2016.118 . PMC 5206767. PMID 27795562 .   
  56. إيغرتسون ، جي، وأديلبيرغ، إي إيه (أغسطس 1965). "تحديد مواقع وخصائص الطفرات الكابتة في الإشريكية القولونية K-12" . علم الوراثة . 52 (2): 319-340 . doi : 10.1093/genetics/52.2.319 . PMC 1210853. PMID 5324068 .  
  57. تاكيار ف، إيب سي كيه، غاو إم، ميلز جي بي، تشيونغ إل دبليو (مارس 2017). "الطفرات النيومورفية تخلق تحديات علاجية في السرطان" . أونكوجين . 36 ( 12): 1607-1618 . doi : 10.1038/onc.2016.312 . PMC 6609160. PMID 27841866 .  
  58. إليس، ن. أ.، تشيوتشي ، س.، وجيرمان، ج. (فبراير 2001). "يمكن للطفرة العكسية أن تُحدث ارتدادًا في النمط الظاهري في الخلايا الجسدية لمتلازمة بلوم". علم الوراثة البشرية . 108 (2): 167-173 . doi : 10.1007/s004390000447 . PMID 11281456. S2CID 22290041 .  
  59. دوليتل، دبليو إف، وبرونيه، تي دي (ديسمبر 2017). " حول الأدوار السببية والتأثيرات المختارة: جينومنا في معظمه غير وظيفي" . بي إم سي بيولوجي . 15 (1) 116. doi : 10.1186/s12915-017-0460-9 . PMC 5718017. PMID 29207982 .  
  60. نيكولز آر جيه، سين إس، تشو واي جيه، بلتراو بي، زيتيك إم، تشابا آر، وآخرون . (يناير 2011). "المشهد الظاهري للخلية البكتيرية" . مجلة Cell . 144 (1): 143-156 . Bibcode : 2011Cell..144..143N . doi : 10.1016/ j.cell.2010.11.052 . PMC 3060659. PMID 21185072 .   
  61. فان أوبينين تي، بودي كي إل، كاميلي إيه (أكتوبر 2009). "Tn-seq: التسلسل المتوازي عالي الإنتاجية لدراسات اللياقة والتفاعل الجيني في الكائنات الحية الدقيقة" . Nature Methods . 6 (10): 767–72 . Bibcode : 2009NaMet...6..767V . doi : 10.1038/nmeth.1377 . PMC 2957483. PMID 19767758 .  
  62. ألين إتش إل، إسترادا كيه، ليتر جي، بيرندت إس آي، ويدون إم إن، ريفادينيرا إف، وآخرون . (أكتوبر 2010). " مئات المتغيرات المتجمعة في مواقع جينومية ومسارات بيولوجية تؤثر على طول الإنسان" . مجلة نيتشر . 467 (7317): 832-838 . Bibcode : 2010Natur.467..832L . doi : 10.1038/nature09410 . PMC 2955183. PMID 20881960 .   
  63. تشارلزورث د ، تشارلزورث ب ، مورغان إم تي (ديسمبر 1995). "نمط التباين الجزيئي المحايد في ظل نموذج الانتقاء الخلفي" . علم الوراثة . 141 (4): 1619-32 . doi : 10.1093/genetics/141.4.1619 . PMC 1206892. PMID 8601499 .  
  64. لوي إل (أبريل 2006). "تحديد كمية مفارقة التحلل الجيني الناتجة عن آلية مولر في الحمض النووي للميتوكوندريا البشرية" . البحوث الجينية . 87 (2): 133-159 . doi : 10.1017/S0016672306008123 . PMID 16709275 . 
  65. بيرنشتاين هـ، هوبف ف.أ، ميشود ر.إ (1987). "الأساس الجزيئي لتطور الجنس". علم الوراثة الجزيئية للتطور . التقدم في علم الوراثة. المجلد 24. الصفحات 323-370 . doi : 10.1016/s0065-2660(08)60012-7 . ISBN   978-0-12-017624-3PMID 3324702 
  66. بيك جيه آر، بارو جي، هيث إس سي (أبريل 1997). "الجينات غير الكاملة ، طفرة فيشر، وتطور الجنس" . علم الوراثة . 145 (4): 1171-1199 . doi : 10.1093/genetics/145.4.1171 . PMC 1207886. PMID 9093868 .  
  67. سيمسيكوفا د، هينبرغ ب (ديسمبر 2019). "تحسين تنبؤات الطب التطوري بناءً على الأدلة السريرية لمظاهر الأمراض المندلية" . التقارير العلمية . 9 (1) 18577. Bibcode : 2019NatSR...918577S . doi : 10.1038/ s41598-019-54976-4 . PMC 6901466. PMID 31819097 .  
  68. كايتلي، ب. د.، ولينش، م. (مارس 2003). "نحو نموذج واقعي للطفرات المؤثرة على اللياقة". التطور ؛ المجلة الدولية للتطور العضوي . 57 (3): 683-685 ، مناقشة 686-689. doi : 10.1554 / 0014-3820(2003)057 [ 0683 :tarmom ] 2.0.co ; 2. JSTOR 3094781. PMID 12703958. S2CID 198157678 .   
  69. بارتون، ن. هـ. ، وكايتلي، ب. د. (يناير 2002). "فهم التباين الوراثي الكمي". مجلة نيتشر ريفيوز جينيتكس . 3 (1): 11-21 . doi : 10.1038/nrg700 . PMID 11823787. S2CID 8934412 .  
  70. 1 2 3 سان خوان ر، مويا أ، إيلينا س ف (يونيو 2004). "توزيع تأثيرات اللياقة الناتجة عن استبدال النوكليوتيدات المفردة في فيروس RNA" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 101 (22): 8396-401 . Bibcode : 2004PNAS..101.8396S . doi : 10.1073 / pnas.0400146101 . PMC 420405. PMID 15159545 .  
  71. كاراسكو ب، دي لا إغليسيا ف، إيلينا إس إف (ديسمبر 2007). "توزيع تأثيرات اللياقة والضراوة الناتجة عن استبدال النوكليوتيدات المفردة في فيروس تبرقش التبغ" . مجلة علم الفيروسات . 81 (23): 12979-84 . Bibcode : 2007JVir...8112979C . doi : 10.1128/JVI.00524-07 . PMC 2169111. PMID 17898073 .  
  72. سان خوان ر (يونيو 2010). "تأثيرات الطفرات على اللياقة في فيروسات الحمض النووي الريبي (RNA) وفيروسات الحمض النووي أحادي السلسلة: أنماط مشتركة كشفت عنها دراسات الطفرات الموجهة للموقع" . المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية في لندن. السلسلة ب، العلوم البيولوجية . 365 (1548): 1975-1982 . doi : 10.1098/rstb.2010.0063 . PMC 2880115. PMID 20478892 .  
  73. بيريس جيه بي، ديفيس بي، كويفاس جيه إم، نيبوت إم آر، سان خوان آر (يونيو 2010). "توزيع تأثيرات اللياقة الناتجة عن استبدال النوكليوتيدات المفردة في العاثية f1" . علم الوراثة . 185 (2): 603-609 . doi : 10.1534/genetics.110.115162 . PMC 2881140. PMID 20382832 .  
  74. ^ إيلينا إس إف، إيكونوي إل، هاجيلا إن، أودين إس إيه، لينسكي آر إي (مارس ١٩٩٨). "توزيع تأثيرات اللياقة البدنية الناجمة عن طفرات الإدراج العشوائية في الإشريكية القولونية". جينيتيكا . 102– 103 ( 1– 6): 349– 58. بيب كود : 1998Gen...102..349E . دوى : 10.1023/أ:1017031008316 . بميد 9720287 . S2CID 2267064 .  
  75. 1 2 هيتباس آر تي، جنسن جيه دي، بولون دي إن (مايو 2011). "إضاءة تجريبية لمشهد اللياقة" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 108 (19): 7896-901 . Bibcode : 2011PNAS..108.7896H . doi : 10.1073/pnas.1016024108 . PMC 3093508. PMID 21464309 .  
  76. ديفيز إي كيه، بيترز إيه دي، كايتلي بي دي (سبتمبر 1999). "ارتفاع وتيرة الطفرات الضارة الخفية في دودة Caenorhabditis elegans". مجلة ساينس . 285 (5434): 1748-1751 . doi : 10.1126/science.285.5434.1748 . PMID 10481013 . 
  77. لوي إل، تشارلزورث بي (سبتمبر 2006). " استنتاج توزيع تأثيرات الطفرات على اللياقة في ذبابة الفاكهة" . رسائل علم الأحياء . 2 (3): 426-30 . doi : 10.1098/rsbl.2006.0481 . PMC 1686194. PMID 17148422 .  
  78. إير-ووكر أ، وولفيت م، فيلبس ت (يونيو 2006). "توزيع تأثيرات اللياقة البدنية لطفرات الأحماض الأمينية الضارة الجديدة لدى البشر" . علم الوراثة . 173 (2): 891-900 . Bibcode : 2006Genet.173..891E . doi : 10.1534/genetics.106.057570 . PMC 1526495. PMID 16547091 .  
  79. سوير إس إيه، كولاثينال آر جيه، بوستامانتي سي دي ، هارتل دي إل (أغسطس 2003). "يشير التحليل البايزي إلى أن معظم استبدالات الأحماض الأمينية في ذبابة الفاكهة مدفوعة بالانتقاء الإيجابي". مجلة التطور الجزيئي . 57 (1): S154–64. Bibcode : 2003JMolE..57S.154S . CiteSeerX 10.1.1.78.65 . doi : 10.1007/ s00239-003-0022-3 . PMID 15008412. S2CID 18051307 .   
  80. بيجانو، جي، وإير-ووكر، أ (سبتمبر 2003). "تقدير توزيع تأثيرات اللياقة من بيانات تسلسل الحمض النووي: الآثار المترتبة على الساعة الجزيئية" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 100 (18): 10335-40 . Bibcode : 2003PNAS..10010335P . doi : 10.1073/pnas.1833064100 . PMC 193562. PMID 12925735 .  
  81. كيمورا م (فبراير 1968). " معدل التطور على المستوى الجزيئي". مجلة نيتشر . 217 (5129): 624-626 . Bibcode : 1968Natur.217..624K . doi : 10.1038/217624a0 . PMID 5637732. S2CID 4161261 .  
  82. أكاشي هـ (سبتمبر 1999). "التنوع في تسلسل الحمض النووي داخل الأنواع وبينها و"بصمة" الانتقاء الطبيعي". جين . 238 (1): 39-51 . doi : 10.1016/S0378-1119(99)00294-2 . PMID 10570982 . 
  83. إير-ووكر أ (أكتوبر 2006). "المعدل الجينومي للتطور التكيفي" . اتجاهات في علم البيئة والتطور . 21 (10): 569-75 . Bibcode : 2006TEcoE..21..569E . doi : 10.1016/j.tree.2006.06.015 . PMID 16820244 . 
  84. جيليسبي، جيه إتش ( سبتمبر 1984). "التطور الجزيئي عبر المشهد الطفري". التطور . 38 (5): 1116-1129 . doi : 10.2307/2408444 . JSTOR 2408444. PMID 28555784 .  
  85. أور، هـ. أ. ( أبريل 2003). "توزيع تأثيرات اللياقة بين الطفرات المفيدة" . علم الوراثة . 163 (4): 1519-26 . doi : 10.1093/genetics/163.4.1519 . PMC 1462510. PMID 12702694 .  
  86. كاسين ر، باتايون ت (أبريل 2006). "توزيع تأثيرات اللياقة بين الطفرات المفيدة قبل الانتقاء في مجموعات تجريبية من البكتيريا". علم الوراثة الطبيعية . 38 (4): 484-488 . Bibcode : 2006NaGen..38..484K . doi : 10.1038/ng1751 . PMID 16550173. S2CID 6954765 .  
  87. روكيتا، د. ر.، جويس، ب.، كودل، س. ب.، ويتشمان، هـ. أ. (أبريل 2005). "اختبار تجريبي لنموذج المشهد الطفري للتكيف باستخدام فيروس الحمض النووي أحادي السلسلة". علم الوراثة الطبيعية . 37 (4): 441-444 . Bibcode : 2005NaGen..37..441R . doi : 10.1038/ng1535 . PMID: 15778707. S2CID : 20296781 .  
  88. إيمهوف م، شلوترر س (يناير 2001). "تأثيرات اللياقة للطفرات المفيدة في تجمعات الإشريكية القولونية المتطورة" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 98 (3): 1113-1117 . Bibcode : 2001PNAS...98.1113I . doi : 10.1073 / pnas.98.3.1113 . PMC 14717. PMID 11158603 .  
  89. 1 2 "الطفرة الجينية في الخلايا الجسدية" . قاموس الجينوم . أثينا، اليونان: جمعية تكنولوجيا المعلومات. 30 يونيو 2007. مؤرشف من الأصل في 24 فبراير 2010. تم الاسترجاع في 6 يونيو 2010 .
  90. "متغاير الزيجوت المركب" . MedTerms . نيويورك: WebMD . 14 يونيو 2012. مؤرشف من الأصل في 4 مارس 2016. تم الاطلاع عليه في 9 أكتوبر 2015 .
  91. " علم الوراثة RB1 " . صندوق ديزي لسرطان العين . أكسفورد، المملكة المتحدة. مؤرشف من الأصل في 26 نوفمبر 2011. تم الاطلاع عليه في 9 أكتوبر 2015 .
  92. "الطفرة الجسدية | علم الوراثة" . موسوعة بريتانيكا . مؤرشف من الأصل في 31 مارس 2017. تم الاطلاع عليه في 31 مارس 2017 .
  93. ↑ هارتل إل ، جونز إي دبليو (1998). مبادئ علم الوراثة وتحليلها . سودبري، ماساتشوستس: جونز وبارتليت للنشر. ص 556. ISBN  978-0-7637-0489-6.
  94. ميلهولاند ب، دونغ إكس، تشانغ إل، هاو إكس، سوه واي، فيج جيه ​​(مايو 2017). " الاختلافات بين معدلات الطفرات الجرثومية والجسدية في البشر والفئران" . نيتشر كوميونيكيشنز . 8 15183. Bibcode : 2017NatCo...815183M . doi : 10.1038/ncomms15183 . PMC 5436103. PMID 28485371 .  
  95. ألبرتس ب (2014). البيولوجيا الجزيئية للخلية ( الطبعة السادسة). جارلاند ساينس. ص 487. ISBN   978-0-8153-4432-2.
  96. 1 2 تشادوف، ب. ف.، فيدوروفا، ن. ب.، تشادوفا، إ. ف. (1 يوليو 2015). "الطفرات المشروطة في ذبابة الفاكهة (دروسوفيلا ميلانوجاستر): بمناسبة الذكرى المئوية والخمسين لتقرير ج. مندل في برنو". مجلة أبحاث الطفرات/مراجعات في أبحاث الطفرات . 765 : 40-55 . Bibcode : 2015MRRMR.765...40C . doi : 10.1016/j.mrrev.2015.06.001 . PMID 26281767 . 
  97. 1 2 لانديس جي، بهول دي، لو إل، تاور جيه (يوليو 2001). "التوليد عالي التردد للطفرات المشروطة التي تؤثر على نمو ذبابة الفاكهة (دروسوفيلا ميلانوجاستر) وعمرها" . علم الوراثة . 158 (3): 1167-1176 . doi : 10.1093/genetics/158.3.1167 . PMC 1461716. PMID 11454765. مؤرشف من الأصل في 22 مارس 2017. تم الاسترجاع في 21 مارس 2017 .  
  98. 1 2 3 4 جيروت جيه جيه، جاكس تي إي، هايجيس كيه إم (أبريل 2014). "استراتيجيات لتحقيق الطفرة الجينية المشروطة في الفئران" . بروتوكولات كولد سبرينغ هاربور . 2014 (4): 339-49 . doi : 10.1101/pdb.top069807 . PMC 4142476. PMID 24692485 .  
  99. سبنسر، د.م. (مايو 1996). "إحداث طفرات مشروطة في الثدييات". اتجاهات في علم الوراثة . 12 (5): 181-187 . doi : 10.1016/0168-9525(96)10013-5 . PMID 8984733 . 
  100. تان جي، تشين إم، فوت سي، تان سي (سبتمبر 2009). "الطفرات الحساسة للحرارة أصبحت سهلة: توليد طفرات مشروطة باستخدام الإنتينات الحساسة للحرارة التي تعمل ضمن نطاقات حرارية مختلفة" . علم الوراثة . 183 (1): 13-22 . doi : 10.1534/genetics.109.104794 . PMC 2746138. PMID 19596904 .  
  101. دين دانين جيه تي، أنتوناراكيس إس إي (يناير 2000). "توسيعات تسمية الطفرات واقتراحات لوصف الطفرات المعقدة: مناقشة" . الطفرات البشرية . 15 (1): 7-12 . doi : 10.1002/(SICI)1098-1004(200001)15:1 < 7::AID-HUMU4 > 3.0.CO ; 2 -N . PMID 10612815. S2CID 84706224 .  
  102. جونسون هـ، سوليم ب، كير ب، كريستموندسدوتير س، زينك ف، هارتارسون إ، وآخرون . (سبتمبر 2017). "تأثير الوالدين على الطفرات الجديدة في الخلايا الجرثومية البشرية في 1548 ثلاثيًا من أيسلندا". مجلة نيتشر . 549 (7673): 519-522 . Bibcode : 2017Natur.549..519J . doi : 10.1038/nature24018 . PMID 28959963. S2CID 205260431 .   
  103. برومهام، ليندل (2009). " لماذا تختلف الأنواع في معدل تطورها الجزيئي؟" . رسائل علم الأحياء . 5 (3): 401-404 . doi : 10.1098/rsbl.2009.0136 . PMC 2679939. PMID 19364710 .  
  104. 1 2 لوي، لورانس؛ هيل، ويليام ج. (2010). "علم الوراثة السكانية للطفرات: الجيدة والسيئة والمحايدة" . المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية في لندن. السلسلة ب، العلوم البيولوجية . 365 (1544). المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية في لندن: 1153-1167 . doi : 10.1098/rstb.2009.0317 . PMC 2871823. PMID 20308090 .  
  105. محي الدين ، محي الدين ؛ كوي، ر. فرانك؛ بيرسون، كريستوفر إي. (2022). "الطفرات الجديدة، والفسيفساء الجينية، والأمراض الوراثية" . مجلة فرونتيرز إن جينيتكس . 13. doi : 10.3389/fgene.2022.983668 . PMC 9550265. PMID 36226191 .  
  106. محي الدين ، محي الدين ؛ كوي، ر. فرانك؛ بيرسون، كريستوفر إي. (2022). "الطفرات الجديدة، والفسيفساء الجينية، والأمراض الوراثية" . مجلة فرونتيرز إن جينيتكس . 13. doi : 10.3389/fgene.2022.983668 . PMC 9550265. PMID 36226191 .  
  107. أكونا-هيدالغو، روسيو؛ فيلتمان، جوريس أ.؛ هويشن، ألكسندر (2016). "رؤى جديدة حول توليد ودور الطفرات الجديدة في الصحة والمرض" . علم الأحياء الجينومي . 17 (1): 241. doi : 10.1186/s13059-016-1110-1 . PMC 5125044. PMID 27894357 .  
  108. ^ إيكهاتا، هيرونوبو؛ أونو، تيتسويا (2011). "آليات طفرات الأشعة فوق البنفسجية" . مجلة أبحاث الإشعاع . 52 (2). J Radiat Res: 115– 125. بيب كود : 2011JRadR..52..115I . دوى : 10.1269/jrr.10175 . بميد 21436607 . 
  109. "دراسة تتحدى النظرية التطورية القائلة بأن طفرات الحمض النووي عشوائية" . جامعة كاليفورنيا في ديفيس . تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 فبراير 2022 .
  110. مونرو جي جي، سريكانت تي، كاربونيل-بيجيرانو بي، بيكر سي، لينسينك إم، إكسبوسيتو-ألونسو إم، وآخرون . (فبراير 2022). "انحياز الطفرات يعكس الانتقاء الطبيعي في نبات رشاد أذن الفأر" . مجلة نيتشر . 602 (7895): 101-105 . Bibcode : 2022Natur.602..101M . doi : 10.1038/ s41586-021-04269-6 . PMC 8810380. PMID 35022609 .   
  111. بارتليت، ج. (2023). "العشوائية فيما يتعلق باللياقة أم الانتقاء الخارجي؟ تمييز مهم ولكنه غالبًا ما يُتجاهل". مجلة أكتا بيوثيوريتيكا . 71 (2) 12. doi : 10.1007/s10441-023-09464-8 . PMID 36933070. S2CID 257585761 .  
  112. دونيجر إس دبليو، كيم إتش إس، سوين دي، كوركويرا دي، ويليامز إم، يانغ إس بي، فاي جيه سي (أغسطس 2008). بريتشارد جيه كيه (محرر). "فهرس التعدد الشكلي المحايد والضار في الخميرة" . مجلة PLOS Genetics . 4 (8) e1000183. doi : 10.1371/journal.pgen.1000183 . PMC 2515631. PMID 18769710 .  
  113. إيونوف واي، بينادو إم إيه، مالخوسيان إس، شيباتا دي، بيروتشو إم (يونيو 1993). "الطفرات الجسدية المنتشرة في التسلسلات المتكررة البسيطة تكشف عن آلية جديدة لتسرطن القولون". نيتشر . 363 ( 6429): 558-61 . Bibcode : 1993Natur.363..558I . doi : 10.1038/363558a0 . PMID 8505985. S2CID 4254940 .  
  114. أراتين دي جيه، غولد دي دبليو، تشانغ آر إتش، ثالر إتش تي، غارغيولو إل، نوتارو آر، لوزاتو إل (سبتمبر 2005). "قياس كمي لمعدل الطفرات الجسدية البشرية" . أبحاث السرطان . 65 (18): 8111-7 . Bibcode : 2005CaRes..65.8111A . doi : 10.1158/0008-5472.CAN-04-1198 . PMID 16166284 . 
  115. سوليفان إيه دي، ويغينتون جيه، كيرشنر دي (أغسطس 2001). "تؤثر طفرة المستقبل المساعد CCR5Δ32 على ديناميكيات أوبئة فيروس نقص المناعة البشرية ويتم اختيارها بواسطة فيروس نقص المناعة البشرية" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 98 (18): 10214-9 . Bibcode : 2001PNAS...9810214S . doi : 10.1073/pnas.181325198 . PMC 56941. PMID 11517319 .  
  116. "لغز الموت الأسود" . أسرار الموتى . الموسم 3. الحلقة 2. 30 أكتوبر 2002. PBS . مؤرشف من الأصل في 12 أكتوبر 2015. تم الاطلاع عليه في 10 أكتوبر 2015 .خلفية الحلقة.
  117. غالفاني إيه بي، سلاتكين إم (ديسمبر 2003). "تقييم الطاعون والجدري كضغوط انتقائية تاريخية لأليل مقاومة فيروس نقص المناعة البشرية CCR5-Δ32" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 100 (25): 15276-15279 . Bibcode : 2003PNAS..10015276G . doi : 10.1073/pnas.2435085100 . PMC 299980. PMID 14645720 .  
  118. كونوتي-أهولو ف. "الأسئلة الشائعة [ FAQ's ] " . sicklecell.md . مؤرشف من الأصل في 30 أبريل 2011. تم الاطلاع عليه في 16 أبريل 2010 .
  119. هيوز د، أندرسون دي آي (سبتمبر 2017). "المسارات التطورية لمقاومة المضادات الحيوية" . المراجعة السنوية لعلم الأحياء الدقيقة . 71 : 579-596 . doi : 10.1146/annurev-micro-090816-093813 . PMID 28697667 . 
  120. سيغوريل إل، بون سي (أغسطس 2017). "حول تطور استمرار اللاكتيز لدى البشر". المراجعة السنوية لعلم الجينوم وعلم الوراثة البشرية . 18 : 297-319 . doi : 10.1146/annurev-genom-091416-035340 . PMID 28426286 . 
  121. أميكون، ماسيمو؛ غوردو، إيزابيل (2021). "البصمات الجزيئية للتنافس على الموارد: التداخل النسيلي يُفضّل التنوع البيئي ويمكن أن يؤدي إلى بداية التكوّن النوعي" . التطور؛ المجلة الدولية للتطور العضوي . 75 (11). المجلة الدولية للتطور العضوي: 2641-2657 . Bibcode : 2021Evolu..75.2641A . doi : 10.1111/ evo.14315 . PMC 9292366. PMID 34341983 .  
  122. 1 2 3 باريسيتش، أنيا؛ مارتن، أندرو سي آر (1 أغسطس 2011). "الانحرافات المرضية المُعوَّضة" . مفاهيم بيولوجية جزيئية . 2 (4): 281-292 . doi : 10.1515/bmc.2011.025 . ISSN 1868-503X . PMID 25962036. S2CID 6540447 .   
  123. 1 2 3 ويتلوك، مايكل سي؛ غريسولد، كورتلاند ك؛ بيترز، أندرو د. (2003). "التعويض عن الانهيار: الحجم الفعال الحرج للسكان ذوي الطفرات الضارة والتعويضية". حوليات علم الحيوان الفنلندية . 40 (2): 169-183 . ISSN 0003-455X . JSTOR 23736523 .  
  124. 1 2 لانفير، روبرت؛ كوكو، حنا؛ إير-ووكر، آدم (1 يناير 2014). "حجم الجماعة ومعدل التطور" . اتجاهات في علم البيئة والتطور . 29 (1): 33-41 . Bibcode : 2014TEcoE..29...33L . doi : 10.1016/j.tree.2013.09.009 . ISSN 0169-5347 . PMID 24148292 .  
  125. دودنا، جينيفر أ. (1 نوفمبر 2000). "علم الجينوم البنيوي للحمض النووي الريبي" . مجلة نيتشر للبيولوجيا البنيوية . 7 : 954-956 . doi : 10.1038/80729 . PMID 11103998. S2CID 998448 .  
  126. كوبرثويت، ماثيو سي؛ بول، جيه جيه؛ مايرز، لورين أنسيل (20 أكتوبر 2006). "من السيئ إلى الجيد: انعكاسات اللياقة وصعود الطفرات الضارة" . مجلة PLOS لعلم الأحياء الحاسوبي . 2 (10) e141. Bibcode : 2006PLSCB...2..141C . doi : 10.1371/journal.pcbi.0020141 . ISSN 1553-7358 . PMC 1617134. PMID 17054393 .   
  127. كوبرثويت، ماثيو سي؛ مايرز، لورين أنسيل (1 ديسمبر 2007). "كيف تُشكّل الشبكات الطفرية التطور: دروس من نماذج الحمض النووي الريبي" . المراجعة السنوية لعلم البيئة والتطور والتصنيف . 38 (1): 203-230 . doi : 10.1146/annurev.ecolsys.38.091206.095507 . ISSN 1543-592X . 
  128. 1 2 أزبوكينا، ناديزدا؛ زاريكوفا، أناستاسيا؛ رامينسكي، فاسيلي (1 أكتوبر 2022). "التعويض داخل الجين من خلال عدسة المسح الطفري العميق" . مراجعات الفيزياء الحيوية . 14 (5): 1161-1182 . doi : 10.1007/s12551-022-01005-w . ISSN 1867-2469 . PMC 9636336. PMID 36345285 .   
  129. 1 2 3 4 ديبريستو، مارك أ.؛ واينريتش، دانيال م.؛ هارتل، دانيال ل. (سبتمبر 2005). "انحرافات الطفرات غير المترادفة في فضاء التسلسل: نظرة بيوفيزيائية لتطور البروتين". مراجعات الطبيعة. علم الوراثة . 6 (9): 678-687 . doi : 10.1038/nrg1672 . ISSN 1471-0056 . PMID 16074985. S2CID 13236893 .   
  130. 1 2 فيرير-كوستا، كارليس؛ أوروزكو، موديستو؛ كروز، خافيير دي لا (5 يناير 2007). "توصيف الطفرات المُعَوَّضة من حيث الخصائص التركيبية والفيزيائية والكيميائية" . مجلة البيولوجيا الجزيئية . 365 (1): 249-256 . doi : 10.1016/j.jmb.2006.09.053 . ISSN 0022-2836 . PMID 17059831 .  
  131. لونزر، مارك؛ غولدينغ، جي. برايان؛ دين، أنتوني إم. (21 أكتوبر 2010). "التفاعل الجيني الخفي المنتشر في التطور الجزيئي" . مجلة PLOS Genetics . 6 (10) e1001162. doi : 10.1371/journal.pgen.1001162 . ISSN 1553-7404 . PMC 2958800. PMID 20975933 .   
  132. 1 2 كوريجان، ريبيكا م.؛ أبوت، جيمس س.؛ بورين، هايكه؛ كايفر، فولكهارد؛ غروندلينغ، أنجليكا (1 سبتمبر 2011). "c-di-AMP رسول ثانٍ جديد في المكورات العنقودية الذهبية، وله دور في التحكم بحجم الخلية وإجهاد الغلاف الخلوي" . PLOS Pathogens . 7 (9) e1002217. doi : 10.1371/journal.ppat.1002217 . ISSN 1553-7366 . PMC 3164647. PMID 21909268 .   
  133. 1 2 3 كوماس، إيناكي؛ بوريل، سونيا؛ رويتزر، أندرياس. روز، جراهام. الملا, بجاية; كاتو مايدا، ميدوري؛ جالاجان ، جيمس. نيمان، ستيفان. جانيو ، سيباستيان (يناير 2012). "تسلسل الجينوم الكامل لسلالات المتفطرة السلية المقاومة للريفامبيسين يحدد الطفرات التعويضية في جينات بوليميريز الحمض النووي الريبي" . علم الوراثة الطبيعة . 44 (1): 106–110 . بيب كود : 2012NaGen..44..106C . دوى : 10.1038/ng.1038 . ISSN 1546-1718 . بمك 3246538 . بميد 22179134 .   
  134. 1 2 غانيو، سيباستيان؛ لونغ، كلارا ديفيس؛ سمول، بيتر م.؛ فان، تران؛ سكولنيك، غاري ك.؛ بوهانان، بريندان جيه إم (30 يونيو 2006). "التكلفة التنافسية لمقاومة المضادات الحيوية في المتفطرة السلية". مجلة ساينس . 312 (5782): 1944-1946 . Bibcode : 2006Sci...312.1944G . doi : 10.1126/science.1124410 . ISSN 1095-9203 . PMID 16809538. S2CID 7454895 .   
  135. 1 2 3 رينولدز، إم جي (ديسمبر 2000). " التطور التعويضي في الإشريكية القولونية المقاومة للريفامبين" . علم الوراثة . 156 (4): 1471-1481 . doi : 10.1093/genetics/156.4.1471 . ISSN 0016-6731 . PMC 1461348. PMID 11102350 .   
  136. غونغ، ليزي إيان؛ سوشارد، مارك أ؛ بلوم، جيسي د (14 مايو 2013). باسكوال، مرسيدس (محرر). " التفاعل الجيني المُعتمد على الاستقرار يُقيّد تطور بروتين الإنفلونزا" . eLife . 2 e00631. Bibcode : 2013eLife...200631G . doi : 10.7554/eLife.00631 . ISSN 2050-084X . PMC 3654441. PMID 23682315 .   
  137. 1 2 ديفيس، براد هـ.؛ بون، آرت ف.ي.؛ ويتلوك، مايكل س. (22 مايو 2009). " الطفرات التعويضية قابلة للتكرار ومتجمعة داخل البروتينات" . وقائع الجمعية الملكية ب: العلوم البيولوجية . 276 (1663): 1823-1827 . doi : 10.1098/rspb.2008.1846 . ISSN 0962-8452 . PMC 2674493. PMID 19324785 .   
  138. أزبوكينا، ناديزدا؛ زاريكوفا، أناستاسيا؛ رامينسكي، فاسيلي (1 أكتوبر 2022). "التعويض داخل الجين من خلال عدسة المسح الطفري العميق" . مراجعات الفيزياء الحيوية . 14 (5): 1161-1182 . doi : 10.1007/s12551-022-01005-w . ISSN 1867-2469 . PMC 9636336. PMID 36345285 .   
  139. 1 2 بورش، كريستينا ل؛ تشاو، لين (1 مارس 1999). "التطور بخطوات صغيرة وتضاريس وعرة في فيروس الحمض النووي الريبي ϕ6" . علم الوراثة . 151 (3): 921-927 . doi : 10.1093/genetics/151.3.921 . ISSN 1943-2631 . PMC 1460516. PMID 10049911 .   
  140. 1 2 ريميلزوان، جي إف؛ بيركوف، إي جي إم؛ نيوكوب، إن جيه؛ سميث، دي جيه؛ فوشير، آر إيه إم؛ أوسترهوس، إيه دي إم إي واي آر 2005 (2005). "استعادة كاملة لقدرة الفيروس على البقاء من خلال طفرات تعويضية متعددة في البروتين النووي لطفرات فيروس الإنفلونزا أ المُفلتة من الخلايا اللمفاوية التائية السامة" . مجلة علم الفيروسات العام . 86 (6): 1801-1805 . doi : 10.1099/vir.0.80867-0 . hdl : 1765/8466 . ISSN 1465-2099 . PMID 15914859 .  {{cite journal}}: صيانة CS1: الأسماء الرقمية: قائمة المؤلفين ( رابط )
  141. كيمورا، موتو (1 يوليو 1985). "دور الطفرات المحايدة التعويضية في التطور الجزيئي". مجلة علم الوراثة . 64 (1): 7-19 . doi : 10.1007/BF02923549 . ISSN 0973-7731 . S2CID 129866 .  
  142. مشروع الألف جينوم وآخرون (2015). " مرجع عالمي للتنوع الجيني البشري" . مجلة نيتشر . 526 (7571): 68-74 . Bibcode : 2015Natur.526...68T . doi : 10.1038/nature15393 . PMC 4750478. PMID 26432245 .   {{cite journal}}: صيانة CS1: الأسماء الرقمية: قائمة المؤلفين ( رابط )
  143. لوبسكي، جيمس ر.؛ بيلمونت، جون و.؛ بويروينكل، إريك؛ جيبس، ريتشارد أ. (2011). "علم جينوم العشائر والبنية المعقدة للأمراض البشرية" . مجلة الخلية . 147 (1): 32-43 . doi : 10.1016/j.cell.2011.09.008 . PMC 3656718. PMID 21962505 .  
  144. فيلتمان، جوريس أ.؛ برونر، هان ج. (2012). "الطفرات الجديدة في الأمراض الوراثية البشرية" . مجلة نيتشر ريفيوز جينيتكس . 13 (8): 565-575 . doi : 10.1038/nrg3241 . PMID 22805709. S2CID 21702926. تاريخ الاسترجاع: 9 ديسمبر 2023 .