طفرة

الموسوعة الحرة

ثلاث طفرات رئيسية في الكروموسوم الواحد: الحذف (1)، والتكرار (2)، والانعكاس (3).
جزء من سلسلة عن
علم الوراثة
المكونات الرئيسية
التاريخ والمواضيع
بحث
الحقول
الطب الشخصي
  •  فئة
  • ف
  • ت
  • هـ

في علم الأحياء ، الطفرة هي تغيير في تسلسل الحمض النووي لجينوم الكائن الحي أو الفيروس أو الحمض النووي خارج الكروموسوم . [1] تحتوي الجينومات الفيروسية إما على الحمض النووي أو الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين . تنشأ الطفرات من أخطاء أثناء تكاثر الحمض النووي أو الفيروسي أو الانقسام الفتيلي أو الانقسام الاختزالي أو أنواع أخرى من التلف الذي يصيب الحمض النووي (مثل ثنائيات البيريميدين الناتجة عن التعرض للأشعة فوق البنفسجية )، والتي قد تخضع بعد ذلك لإصلاح عرضة للخطأ (خاصة الانضمام النهائي بوساطة الميكروهومولوجي )، [2] مما يتسبب في حدوث خطأ أثناء أشكال أخرى من الإصلاح، [3] [4] أو يتسبب في حدوث خطأ أثناء التضاعف ( تخليق عبر الآفات ). قد تنشأ الطفرات أيضًا من استبدال أو إدراج أو حذف أجزاء من الحمض النووي بسبب العناصر الجينية المتنقلة . [5] [6] [7]

زهرة توليب حمراء تظهر بتلاتها صفراء جزئيًا بسبب طفرة جسدية في الخلية التي شكلت تلك البتلة

قد تنتج الطفرات أو لا تنتج تغييرات يمكن اكتشافها في الخصائص الملحوظة ( النمط الظاهري ) للكائن الحي. تلعب الطفرات دورًا في كل من العمليات البيولوجية الطبيعية وغير الطبيعية بما في ذلك: التطور ، والسرطان ، وتطور الجهاز المناعي ، بما في ذلك التنوع الوصلي . الطفرة هي المصدر النهائي لجميع الاختلافات الجينية ، وتوفر المادة الخام التي يمكن للقوى التطورية مثل الانتقاء الطبيعي أن تعمل عليها.

يمكن أن تؤدي الطفرة إلى العديد من أنواع التغيير المختلفة في التسلسلات. يمكن أن لا يكون للطفرات في الجينات أي تأثير، أو تغير منتج الجين ، أو تمنع الجين من العمل بشكل صحيح أو كامل. يمكن أن تحدث الطفرات أيضًا في المناطق غير الجينية . اقترحت دراسة أجريت عام 2007 حول الاختلافات الجينية بين الأنواع المختلفة من ذبابة الفاكهة أنه إذا غيرت الطفرة بروتينًا ينتجه جين، فمن المرجح أن تكون النتيجة ضارة، مع ما يقدر بنحو 70٪ من تعدد أشكال الأحماض الأمينية التي لها تأثيرات ضارة، والباقي إما محايد أو مفيد بشكل هامشي. [8]

الطفرة وتلف الحمض النووي هما النوعان الرئيسيان من الأخطاء التي تحدث في الحمض النووي، لكنهما مختلفان جوهريًا. تلف الحمض النووي هو تغيير مادي في بنية الحمض النووي، مثل كسر خيط واحد أو خيطين، أو بقايا غوانوزين معدلة في الحمض النووي مثل 8-هيدروكسيديوكسي غوانوزين ، أو إضافة هيدروكربون عطري متعدد الحلقات . يمكن التعرف على تلف الحمض النووي بواسطة الإنزيمات، وبالتالي يمكن إصلاحه بشكل صحيح باستخدام الخيط التكميلي غير التالف في الحمض النووي كقالب أو تسلسل غير تالف في كروموسوم متماثل إذا كان متاحًا. إذا بقي تلف الحمض النووي في الخلية، فقد يتم منع نسخ الجين وبالتالي قد يتم أيضًا حظر الترجمة إلى بروتين. قد يتم أيضًا حظر تكرار الحمض النووي و/أو قد تموت الخلية. على النقيض من تلف الحمض النووي، فإن الطفرة هي تغيير في التسلسل الأساسي للحمض النووي. عادةً، لا يمكن للإنزيمات التعرف على الطفرة بمجرد وجود التغيير الأساسي في كلا خيطي الحمض النووي، وبالتالي لا يتم إصلاح الطفرة عادةً. على المستوى الخلوي، يمكن للطفرات أن تغير وظيفة البروتين وتنظيمه. وعلى عكس أضرار الحمض النووي، تتكرر الطفرات عندما تتضاعف الخلية. وعلى مستوى مجموعات الخلايا، ستزداد الخلايا التي بها طفرات أو تقل في التردد وفقًا لتأثيرات الطفرات على قدرة الخلية على البقاء والتكاثر. وعلى الرغم من اختلاف أضرار الحمض النووي والطفرات بشكل واضح عن بعضها البعض، إلا أنهما مرتبطان لأن أضرار الحمض النووي غالبًا ما تسبب أخطاء في تخليق الحمض النووي أثناء التضاعف أو الإصلاح وهذه الأخطاء هي مصدر رئيسي للطفرة. [9]

ملخص

يمكن أن تنطوي الطفرات على مضاعفة أقسام كبيرة من الحمض النووي، وعادة من خلال إعادة التركيب الجيني . [10] هذه التكرارات هي مصدر رئيسي للمواد الخام لتطوير جينات جديدة، مع تكرار عشرات إلى مئات الجينات في الجينومات الحيوانية كل مليون سنة. [11] تنتمي معظم الجينات إلى عائلات جينية أكبر من أصل مشترك، ويمكن اكتشافها من خلال تشابه تسلسلها . [12] يتم إنتاج الجينات الجديدة من خلال عدة طرق، عادة من خلال مضاعفة وتحور جين أسلاف، أو عن طريق إعادة دمج أجزاء من جينات مختلفة لتشكيل مجموعات جديدة ذات وظائف جديدة. [13] [14]

هنا، تعمل المجالات البروتينية كوحدات، ولكل منها وظيفة خاصة ومستقلة، ويمكن خلطها معًا لإنتاج جينات تشفر بروتينات جديدة بخصائص جديدة. [15] على سبيل المثال، تستخدم العين البشرية أربعة جينات لصنع هياكل تستشعر الضوء: ثلاثة لخلايا المخروط أو رؤية الألوان وواحد لخلايا العصويات أو الرؤية الليلية؛ نشأت جميع الجينات الأربعة من جين واحد أسلاف. [16] ميزة أخرى لتكرار جين (أو حتى جينوم كامل) هي أن هذا يزيد من التكرار الهندسي ؛ وهذا يسمح لجين واحد في الزوج باكتساب وظيفة جديدة بينما تؤدي النسخة الأخرى الوظيفة الأصلية. [17] [18] تخلق أنواع أخرى من الطفرات أحيانًا جينات جديدة من الحمض النووي غير المشفر سابقًا . [19] [20]

قد تتضمن التغييرات في عدد الكروموسومات طفرات أكبر، حيث تنكسر أجزاء من الحمض النووي داخل الكروموسومات ثم تُعاد ترتيبها. على سبيل المثال، في Homininae ، اندمج كروموسومان لإنتاج الكروموسوم البشري 2 ؛ لم يحدث هذا الاندماج في سلالة القردة الأخرى ، وهم يحتفظون بهذه الكروموسومات المنفصلة. [21] في التطور، قد يكون الدور الأكثر أهمية لمثل هذه إعادة ترتيب الكروموسومات هو تسريع تباعد السكان إلى أنواع جديدة من خلال جعل السكان أقل عرضة للتزاوج، وبالتالي الحفاظ على الاختلافات الجينية بين هذه السكان. [22]

تشكل تسلسلات الحمض النووي التي يمكن أن تتحرك حول الجينوم، مثل الترانسبوزونات ، جزءًا كبيرًا من المادة الوراثية للنباتات والحيوانات، وقد تكون مهمة في تطور الجينومات. [23] على سبيل المثال، يوجد أكثر من مليون نسخة من تسلسل Alu في الجينوم البشري ، وقد تم تجنيد هذه التسلسلات الآن لأداء وظائف مثل تنظيم التعبير الجيني . [24] تأثير آخر لهذه التسلسلات المتنقلة من الحمض النووي هو أنه عندما تتحرك داخل الجينوم، يمكنها تحور أو حذف الجينات الموجودة وبالتالي إنتاج التنوع الجيني. [6]

تتراكم الطفرات غير القاتلة داخل مجموعة الجينات وتزيد من كمية التنوع الجيني. [25] يمكن تقليل وفرة بعض التغييرات الجينية داخل مجموعة الجينات عن طريق الانتقاء الطبيعي ، في حين قد تتراكم الطفرات "الأكثر ملاءمة" الأخرى وتؤدي إلى تغييرات تكيفية.

برودرياس بيرسيفوني ،فراشة من أواخر العصر الإيوسيني

على سبيل المثال، قد تنتج الفراشة ذرية بطفرات جديدة. لن يكون لغالبية هذه الطفرات أي تأثير؛ ولكن قد يغير المرء لون أحد ذرية الفراشة، مما يجعل من الصعب (أو الأسهل) على الحيوانات المفترسة رؤيته. إذا كان هذا التغيير في اللون مفيدًا، فإن فرص بقاء هذه الفراشة وإنتاج ذريتها تكون أفضل قليلاً، وبمرور الوقت قد يشكل عدد الفراشات التي تحمل هذه الطفرة نسبة أكبر من السكان. [ بحاجة لمصدر ]

تُعرَّف الطفرات المحايدة بأنها الطفرات التي لا تؤثر آثارها على لياقة الفرد. ويمكن أن تزداد وتيرة حدوثها بمرور الوقت بسبب الانجراف الجيني . ويُعتقد أن الغالبية العظمى من الطفرات ليس لها تأثير كبير على لياقة الكائن الحي. [26] [27] كما أن آليات إصلاح الحمض النووي قادرة على إصلاح معظم التغييرات قبل أن تصبح طفرات دائمة، ولدى العديد من الكائنات الحية آليات، مثل مسارات موت الخلايا المبرمج ، للقضاء على الخلايا الجسدية المتحولة بشكل دائم . [28]

يمكن أن تؤدي الطفرات المفيدة إلى تحسين النجاح الإنجابي. [29] [30]

الأسباب

هناك أربع فئات من الطفرات وهي (1)الطفرات العفوية (التحلل الجزيئي)، (2) الطفرات الناتجة عن تجاوز تكرار الحمض النووي المعرض للخطأ للتلف الطبيعي (يُسمى أيضًا التخليق عبر الآفة المعرض للخطأ)، (3) الأخطاء التي تحدث أثناء إصلاح الحمض النووي، و(4) الطفرات المستحثة التي تسببها المواد المسببة للطفرات . قد يقوم العلماء أحيانًا بإدخال طفرات عمدًا في الخلايا أو الكائنات الحية البحثية من أجل إجراء التجارب العلمية. [31]

زعمت إحدى الدراسات التي أجريت عام 2017 أن 66% من الطفرات المسببة للسرطان عشوائية، و29% منها ترجع إلى البيئة (شملت الدراسة 69 دولة)، و5% منها موروثة. [32]

ينقل البشر في المتوسط ​​60 طفرة جديدة إلى أطفالهم، لكن الآباء ينقلون المزيد من الطفرات اعتمادًا على أعمارهم، حيث يضيفون كل عام طفرتين جديدتين إلى الطفل. [33]

طفرة عفوية

تحدث الطفرات التلقائية باحتمالية غير صفرية حتى في حالة وجود خلية سليمة غير ملوثة. ويقدر حدوث تلف الحمض النووي التأكسدي الطبيعي بمعدل 10000 مرة لكل خلية يوميًا لدى البشر و100000 مرة لكل خلية يوميًا لدى الفئران . [34] ويمكن وصف الطفرات التلقائية بالتغيير المحدد: [35]

تجاوز التكرار المعرض للخطأ

هناك أدلة متزايدة على أن غالبية الطفرات التي تنشأ تلقائيًا ترجع إلى التضاعف المعرض للخطأ ( تخليق عبر الآفة ) الذي حدث بعد تلف الحمض النووي في خيط القالب. في الفئران ، تنجم غالبية الطفرات عن تخليق عبر الآفة. [38] وبالمثل، في الخميرة ، وجد كونز وآخرون. [39] أن أكثر من 60٪ من عمليات الاستبدال والحذف التلقائية للأزواج القاعدية المفردة كانت ناجمة عن تخليق عبر الآفة.

الأخطاء التي تحدث أثناء إصلاح الحمض النووي

على الرغم من أن كسر السلسلة المزدوجة يحدث بشكل طبيعي بمعدل منخفض نسبيًا في الحمض النووي، فإن إصلاحه غالبًا ما يسبب الطفرات. يعد الربط غير المتجانس للطرفين (NHEJ) مسارًا رئيسيًا لإصلاح كسر السلسلة المزدوجة. يتضمن الربط غير المتجانس للطرفين إزالة عدد قليل من النيوكليوتيدات للسماح بمحاذاة غير دقيقة إلى حد ما للطرفين لإعادة الربط متبوعًا بإضافة نيوكليوتيدات لملء الفجوات. ونتيجة لذلك، غالبًا ما يؤدي الربط غير المتجانس للطرفين إلى حدوث طفرات. [40]

مركب تساهمي بين مستقلِب بنزوبيرين ، وهو المادة المسببة للطفرات الرئيسية في دخان التبغ ، والحمض النووي [41]

الطفرة المستحثة

الطفرات المستحثة هي تغيرات في الجين بعد تعرضه لمسببات الطفرات والأسباب البيئية.

يمكن أن تحدث الطفرات المستحثة على المستوى الجزيئي بسبب:

في حين كان من المفترض في الأزمنة السابقة أن الطفرات تحدث بالصدفة أو بفعل عوامل مسببة للطفرات، فقد تم اكتشاف آليات جزيئية للطفرات في البكتيريا وعبر شجرة الحياة. وكما يقول س. روزنبرج، "تكشف هذه الآليات عن صورة للطفرات المنظمة للغاية، والتي يتم تنظيمها بشكل متزايد زمنيًا من خلال استجابات الإجهاد ويتم تنشيطها عندما تكون الخلايا/الكائنات الحية غير متكيفة مع بيئاتها - عند الإجهاد - مما قد يؤدي إلى تسريع التكيف." [44] نظرًا لأنها آليات مسببة للطفرات ذاتية التحريض والتي تزيد من معدل تكيف الكائنات الحية، فقد تم تسميتها أحيانًا بآليات الطفرات التكيفية، وتشمل استجابة SOS في البكتيريا، [45] وإعادة التركيب داخل الكروموسومات غير الطبيعية [46] وأحداث كروموسومية أخرى مثل التضاعف. [44]

تصنيف الأنواع

من خلال التأثير على البنية

خمسة أنواع من الطفرات الكروموسومية
أنواع الطفرات صغيرة الحجم

يمكن تغيير تسلسل الجين بعدة طرق. [47] لطفرات الجينات تأثيرات متفاوتة على الصحة اعتمادًا على مكان حدوثها وما إذا كانت تغير وظيفة البروتينات الأساسية. يمكن تصنيف الطفرات في بنية الجينات إلى عدة أنواع. [ بحاجة لمصدر ]

الطفرات واسعة النطاق

تتضمن الطفرات واسعة النطاق في بنية الكروموسومات ما يلي:

  • قد ترتبط التضخيمات (أو مضاعفة الجينات ) أو تكرار جزء من الكروموسوم أو وجود قطعة إضافية من الكروموسوم أو قطعة مكسورة من الكروموسوم بكروموسوم متماثل أو غير متماثل بحيث تتواجد بعض الجينات بأكثر من جرعتين مما يؤدي إلى نسخ متعددة من جميع المناطق الكروموسومية، مما يزيد من جرعة الجينات الموجودة داخلها.
  • تعدد الصبغيات ، مضاعفة مجموعات كاملة من الكروموسومات، مما قد يؤدي إلى نشوء مجموعات تكاثر منفصلة وتكوين أنواع جديدة .
  • حذف مناطق كروموسومية كبيرة، مما يؤدي إلى فقدان الجينات داخل تلك المناطق.
  • الطفرات التي يكون تأثيرها هو تجميع قطع منفصلة سابقًا من الحمض النووي، مما قد يؤدي إلى تجميع الجينات المنفصلة لتشكيل جينات اندماجية متميزة وظيفيًا (على سبيل المثال، bcr-abl ).
  • تغييرات واسعة النطاق في بنية الكروموسومات تسمى إعادة ترتيب الكروموسومات والتي يمكن أن تؤدي إلى انخفاض اللياقة البدنية ولكن أيضًا إلى ظهور الأنواع في المجتمعات المعزولة التي تزاوجت داخليًا. وتشمل هذه:
  • فقدان التماثل الجيني : فقدان أليل واحد ، إما عن طريق الحذف أو حدث إعادة التركيب الجيني، في الكائن الحي الذي كان لديه سابقًا أليلين مختلفين.

الطفرات على نطاق صغير

تؤثر الطفرات صغيرة النطاق على جين في نوكليوتيد واحد أو عدد قليل من النوكليوتيدات. (إذا تأثر نوكليوتيد واحد فقط، فإنها تسمى طفرات نقطية ). تشمل الطفرات صغيرة النطاق ما يلي:

  • تضيف عمليات الإدراج نيوكليوتيدًا إضافيًا واحدًا أو أكثر إلى الحمض النووي. وعادةً ما تكون ناجمة عن عناصر قابلة للنقل ، أو أخطاء أثناء تكرار العناصر المتكررة. وقد تؤدي عمليات الإدراج في منطقة الترميز في الجين إلى تغيير عملية ربط الرنا المرسال ( طفرة موقع الربط )، أو تسبب تحولاً في إطار القراءة ( إزاحة الإطار )، وكلاهما يمكن أن يغير بشكل كبير منتج الجين . ويمكن عكس عمليات الإدراج عن طريق استئصال العنصر القابل للنقل.
  • إن الحذف يزيل نيوكليوتيدًا واحدًا أو أكثر من الحمض النووي. ومثله كمثل عمليات الإدخال، يمكن لهذه الطفرات أن تغير إطار قراءة الجين. وهي بشكل عام غير قابلة للعكس: فرغم أنه من الممكن نظريًا استعادة نفس التسلسل تمامًا عن طريق الإدخال، فإن العناصر القابلة للنقل القادرة على عكس حذف قصير جدًا (مثل 1-2 قاعدة) في أي مكان إما من غير المرجح أن توجد أو لا توجد على الإطلاق.
  • الطفرات الاستبدالية ، والتي غالبًا ما تحدث بسبب مواد كيميائية أو خلل في تكرار الحمض النووي، تستبدل نوكليوتيدًا واحدًا بآخر. [ 48] تُصنف هذه التغييرات على أنها انتقالات أو تحويلات جينية. [49] الأكثر شيوعًا هو التحول الذي يستبدل البيورين بالبيورين (A ↔ G) أو البيريميدين بالبيريميدين (C ↔ T). يمكن أن يحدث التحول بسبب حمض النيتروز أو سوء اقتران القواعد أو نظائر القواعد المسببة للطفرات مثل BrdU. الأقل شيوعًا هو التحويل، الذي يستبدل البيورين بالبيريميدين أو البيريميدين بالبيورين (C / T ↔ A / G). مثال على التحويل هو تحويل الأدينين (A) إلى سايتوزين (C). الطفرات النقطية هي تعديلات لأزواج القواعد الفردية في الحمض النووي أو أزواج القواعد الصغيرة الأخرى داخل الجين. يمكن عكس الطفرة النقطية عن طريق طفرة نقطية أخرى، حيث يتم تغيير النوكليوتيد مرة أخرى إلى حالته الأصلية (العودة الحقيقية) أو عن طريق العودة إلى الموقع الثاني (طفرة تكميلية في مكان آخر تؤدي إلى استعادة وظيفة الجين). كما تمت مناقشته أدناه، يمكن تصنيف الطفرات النقطية التي تحدث داخل منطقة ترميز البروتين في الجين على أنها استبدالات مرادفة أو غير مرادفة ، والتي يمكن تقسيم الأخيرة بدورها إلى طفرات غير مرادفة أو طفرات هراء .

عن طريق التأثير على تسلسل البروتين

مخطط يوضح بنية جين ترميز البروتين في حقيقيات النوى، مع توضيح المناطق التنظيمية والإنترونات والمناطق الترميزية. وتظهر أربع مراحل: الحمض النووي، ومنتج mRNA الأولي، وmRNA الناضج، والبروتين.
بنية جين ترميز البروتين في حقيقيات النوى . يمكن أن تؤدي الطفرة في منطقة ترميز البروتين (باللون الأحمر) إلى تغيير في تسلسل الأحماض الأمينية. يمكن أن يكون للطفرات في مناطق أخرى من الجين تأثيرات متنوعة. يمكن أن تؤثر التغييرات داخل التسلسلات التنظيمية (باللونين الأصفر والأزرق) على التنظيم النسخي والترجمي للتعبير الجيني .
الطفرات النقطية المصنفة حسب التأثير على البروتين
اختيار الطفرات المسببة للأمراض، في جدول قياسي للرمز الجيني للأحماض الأمينية [50]

يعتمد تأثير الطفرة على تسلسل البروتين جزئيًا على مكان حدوثها في الجينوم، وخاصةً ما إذا كانت في منطقة مشفرة أو غير مشفرة . يمكن للطفرات في التسلسلات التنظيمية غير المشفرة للجين، مثل المحفزات والمعززات وكواتم الصوت، أن تغير مستويات التعبير الجيني، ولكنها أقل عرضة لتغيير تسلسل البروتين. الطفرات داخل الإنترونات وفي المناطق التي لا توجد بها وظيفة بيولوجية معروفة (مثل الجينات الزائفة والعناصر الرجعية ) محايدة بشكل عام ، ولا تؤثر على النمط الظاهري - على الرغم من أن طفرات الإنترونات يمكن أن تغير منتج البروتين إذا أثرت على ربط mRNA.

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

  • تحدث طفرة إطارية بسبب إدخال أو حذف عدد من النيوكليوتيدات التي لا يمكن تقسيمها بالتساوي على ثلاثة من تسلسل الحمض النووي. ونظرًا للطبيعة الثلاثية للتعبير الجيني عن طريق الكودونات، فإن الإدخال أو الحذف يمكن أن يعطل إطار القراءة، أو تجميع الكودونات، مما يؤدي إلى ترجمة مختلفة تمامًا عن الأصل. [51] وكلما حدث الحذف أو الإدخال في وقت مبكر من التسلسل، كلما كان البروتين الناتج أكثر تغيرًا. (على سبيل المثال، يشفر الكود CCU GAC UAC CUA الأحماض الأمينية البرولين وحمض الأسبارتيك والتيروزين والليوسين. إذا تم حذف U في CCU، فسيكون التسلسل الناتج هو CCG ACU ACC UAx، والذي سيشفر بدلاً من ذلك البرولين والثريونين والثريونين وجزء من حمض أميني آخر أو ربما كودون توقف (حيث يرمز x إلى النوكليوتيد التالي).) على النقيض من ذلك، فإن أي إدراج أو حذف قابل للقسمة بالتساوي على ثلاثة يسمى طفرة داخل الإطار .
  • تؤدي طفرة استبدال النقطة إلى تغيير في نوكليوتيد واحد ويمكن أن تكون مرادفة أو غير مرادفة.
    • إن الاستبدال المرادف يستبدل كودونًا بكودون آخر يشفر نفس الحمض الأميني، بحيث لا يتم تعديل تسلسل الأحماض الأمينية الناتج. تحدث الطفرات المرادفة بسبب الطبيعة المتدهورة للشفرة الجينية . إذا لم تسفر هذه الطفرة عن أي تأثيرات ظاهرية، فإنها تسمى صامتة ، ولكن ليست كل الاستبدالات المرادفة صامتة. (يمكن أن تكون هناك أيضًا طفرات صامتة في النوكليوتيدات خارج مناطق الترميز، مثل الإنترونات، لأن تسلسل النوكليوتيد الدقيق ليس حاسمًا كما هو الحال في مناطق الترميز، ولكن هذه لا تعتبر استبدالات مرادفة.)
    • إن الاستبدال غير المترادف يستبدل كودونًا بكودون آخر يشفر حمضًا أمينيًا مختلفًا، بحيث يتم تعديل تسلسل الأحماض الأمينية الناتجة. يمكن تصنيف الاستبدالات غير المترادفة على أنها طفرات غير منطقية أو غير منطقية:
      • تغير الطفرة غير المتجانسة نوكليوتيدًا لتسبب استبدال حمض أميني مختلف. وهذا بدوره يمكن أن يجعل البروتين الناتج غير وظيفي. مثل هذه الطفرات مسؤولة عن أمراض مثل انحلال البشرة الفقاعي ومرض الخلايا المنجلية ومرض التصلب الجانبي الضموري بوساطة SOD1 . [52] من ناحية أخرى، إذا حدثت طفرة غير متجانسة في كودون حمض أميني ينتج عنه استخدام حمض أميني مختلف ولكنه مشابه كيميائيًا، ففي بعض الأحيان لا يحدث تغيير يذكر في البروتين أو لا يحدث على الإطلاق. على سبيل المثال، سيؤدي التغيير من AAA إلى AGA إلى ترميز الأرجينين ، وهو جزيء مشابه كيميائيًا لليسين المقصود . في هذه الحالة الأخيرة، سيكون للطفرة تأثير ضئيل أو لا تأثير على النمط الظاهري وبالتالي تكون محايدة .
      • الطفرة غير المنطقية هي طفرة نقطية في تسلسل الحمض النووي تؤدي إلى كودون توقف سابق لأوانه، أو كودون غير منطقي في الرنا المرسال المنقول، وربما منتج بروتيني مقطوع وغير وظيفي غالبًا. وقد ارتبط هذا النوع من الطفرات بأمراض مختلفة، مثل تضخم الغدة الكظرية الخلقي . (انظر كودون التوقف ).

حسب التأثير على الوظيفة

تصبح الطفرة طفرة ذات تأثير على الوظيفة عندما تتغير دقة الوظائف بين البروتين المتحور والمتفاعل المباشر معه. يمكن أن تكون المتفاعلات عبارة عن بروتينات أخرى أو جزيئات أو أحماض نووية وما إلى ذلك. هناك العديد من الطفرات التي تندرج تحت فئة التأثير على الوظيفة، ولكن اعتمادًا على خصوصية التغيير، ستحدث الطفرات المدرجة أدناه. [53]

  • تؤدي طفرات فقدان الوظيفة، والتي تسمى أيضًا الطفرات المعطلة، إلى أن يكون للمنتج الجيني وظيفة أقل أو معدومة (غير نشطة جزئيًا أو كليًا). عندما يكون للأليل فقدان كامل للوظيفة ( أليل صفر )، غالبًا ما يُطلق عليه طفرة غير متبلورة أو غير متبلورة في مخطط أشكال مولر . غالبًا ما تكون النمط الظاهري المرتبط بمثل هذه الطفرات متنحية . الاستثناءات هي عندما يكون الكائن الحي أحادي الصيغة الصبغية ، أو عندما لا تكون الجرعة المخفضة من منتج الجين الطبيعي كافية للنمط الظاهري الطبيعي (يُسمى هذا نقص الصبغيات ). أحد الأمراض التي تسببها طفرة فقدان الوظيفة هي متلازمة جيتلمان والتليف الكيسي. [54]
  • تُغيِّر طفرات اكتساب الوظيفة، والتي تُسمى أيضًا الطفرات المنشطة، ناتج الجين بحيث يصبح تأثيره أقوى (تنشيط معزز) أو حتى يحل محله وظيفة مختلفة وغير طبيعية. عندما يتم إنشاء الأليل الجديد، فإن الزيجوت المتغاير الذي يحتوي على الأليل الذي تم إنشاؤه حديثًا بالإضافة إلى الأليل الأصلي سيعبر عن الأليل الجديد؛ وراثيًا، يحدد هذا الطفرات كأنماط ظاهرية سائدة . تتوافق العديد من أشكال مولر مع اكتساب الوظيفة، بما في ذلك فرط الشكل (زيادة التعبير الجيني) والشكل الجديد (وظيفة جديدة).
  • الطفرات السلبية المهيمنة (وتسمى أيضًا الطفرات المضادة للشكل) لها منتج جيني متغير يعمل بشكل معادٍ للأليل البري. وعادةً ما تؤدي هذه الطفرات إلى وظيفة جزيئية متغيرة (غالبًا غير نشطة) وتتميز بنمط ظاهري مهيمن أو شبه مهيمن . وفي البشر، تم ربط الطفرات السلبية المهيمنة بالسرطان (على سبيل المثال، الطفرات في الجينات p53 و ATM و CEBPA و PPARgamma ). يحدث متلازمة مارفان بسبب طفرات في جين FBN1 ، الموجود على الكروموسوم 15 ، والذي يشفر الفيبريلين-1، وهو مكون جليكوبروتين في المصفوفة خارج الخلية . متلازمة مارفان هي أيضًا مثال على الطفرة السلبية المهيمنة ونقص النمط الظاهري.
  • تؤدي الطفرات القاتلة إلى موت سريع للكائنات الحية عندما تحدث أثناء التطور وتسبب انخفاضًا كبيرًا في متوسط ​​العمر المتوقع للكائنات الحية المتطورة. ومن الأمثلة على الأمراض التي تسببها طفرة قاتلة مهيمنة مرض هنتنغتون .
  • الطفرات الصفرية، المعروفة أيضًا باسم الطفرات غير الشكلية، هي شكل من أشكال الطفرات التي تؤدي إلى فقدان الوظيفة والتي تمنع الجين تمامًا من أداء وظيفته. تؤدي الطفرة إلى فقدان كامل للعمل على المستوى الظاهري، مما يتسبب أيضًا في عدم تكوين أي منتج جيني. تعد الإكزيما الأتوبية ومتلازمة التهاب الجلد من الأمراض الشائعة التي تسببها طفرة صفرية في الجين الذي ينشط الفيلاجرين.
  • الطفرات الكابتة هي نوع من الطفرات التي تسبب ظهور الطفرة المزدوجة بشكل طبيعي. في الطفرات الكابتة يتم قمع النشاط الظاهري لطفرة مختلفة تمامًا، مما يتسبب في ظهور الطفرة المزدوجة بشكل طبيعي. هناك نوعان من الطفرات الكابتة، هناك طفرات كابتة داخل الجين وخارجه. تحدث الطفرات داخل الجين في الجين الذي تحدث فيه الطفرة الأولى، بينما تحدث الطفرات خارج الجين في الجين الذي يتفاعل مع ناتج الطفرة الأولى. أحد الأمراض الشائعة التي تنتج عن هذا النوع من الطفرات هو مرض الزهايمر . [55]
  • الطفرات النيومورفية هي جزء من طفرات اكتساب الوظيفة وتتميز بالتحكم في تخليق منتجات البروتين الجديدة. عادةً ما يحتوي الجين الذي تم تخليقها حديثًا على تعبير جيني جديد أو وظيفة جزيئية. نتيجة الطفرة النيومورفية هي أن الجين الذي تحدث فيه الطفرة لديه تغيير كامل في الوظيفة. [56]
  • الطفرة العكسية أو الارتداد هي طفرة نقطية تستعيد التسلسل الأصلي وبالتالي النمط الظاهري الأصلي. [57]

حسب التأثير على اللياقة البدنية (الطفرات الضارة، المفيدة، المحايدة)

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

  • ضار أوضارة ، تؤدي الطفرة إلى تقليل لياقة الكائن الحي. العديد من الطفرات في الجينات الأساسية ضارة، ولكن ليس كلها (إذا لم تغير الطفرة تسلسل الأحماض الأمينية في بروتين أساسي، فهي غير ضارة في معظم الحالات).
  • تؤدي الطفرة المفيدة أو المفيدة إلى زيادة لياقة الكائن الحي. ومن الأمثلة على ذلك الطفرات التي تؤدي إلى مقاومة المضادات الحيوية في البكتيريا (والتي تكون مفيدة للبكتيريا ولكنها لا تكون مفيدة للبشر عادةً).
  • لا يوجد للطفرة المحايدة أي تأثير ضار أو مفيد على الكائن الحي. تحدث مثل هذه الطفرات بمعدل ثابت، وتشكل الأساس للساعة الجزيئية . في النظرية المحايدة للتطور الجزيئي ، توفر الطفرات المحايدة الانجراف الجيني كأساس لمعظم التنوع على المستوى الجزيئي. في الحيوانات أو النباتات، تكون معظم الطفرات محايدة، نظرًا لأن الغالبية العظمى من جينوماتها إما غير مشفرة أو تتكون من تسلسلات متكررة ليس لها وظيفة واضحة (" الحمض النووي غير المرغوب فيه "). [58]

إن عمليات فحص الطفرات الكمية واسعة النطاق ، والتي يتم فيها اختبار آلاف الملايين من الطفرات، تجد دائمًا أن جزءًا أكبر من الطفرات له تأثيرات ضارة ولكنها دائمًا ما ترجع عددًا من الطفرات المفيدة أيضًا. على سبيل المثال، في فحص جميع عمليات حذف الجينات في E. coli ، كانت 80٪ من الطفرات سلبية، ولكن 20٪ كانت إيجابية، على الرغم من أن العديد منها كان لها تأثير صغير جدًا على النمو (حسب الحالة). [59] تتضمن عمليات حذف الجينات إزالة الجينات بأكملها، بحيث يكون للطفرات النقطية دائمًا تأثير أصغر بكثير. في فحص مماثل في Streptococcus pneumoniae ، ولكن هذه المرة مع إدخالات الترانسبوزون ، تم تصنيف 76٪ من الطفرات المدرجة على أنها محايدة، وكان لدى 16٪ منها لياقة منخفضة بشكل كبير، ولكن 6٪ كانت مفيدة. [60]

من الواضح أن هذا التصنيف نسبي ومصطنع إلى حد ما: يمكن أن تتحول الطفرة الضارة بسرعة إلى طفرات مفيدة عندما تتغير الظروف. أيضًا، هناك تدرج من الطفرات الضارة/المفيدة إلى المحايدة، حيث قد يكون للعديد من الطفرات تأثيرات صغيرة ويمكن إهمالها في الغالب ولكنها ستصبح ذات صلة في ظل ظروف معينة. أيضًا، يتم تحديد العديد من السمات من خلال مئات الجينات (أو المواضع)، بحيث يكون لكل موضع تأثير طفيف فقط. على سبيل المثال، يتم تحديد طول الإنسان من خلال مئات المتغيرات الجينية ("الطفرات") ولكن لكل منها تأثير طفيف جدًا على الطول، [61] بصرف النظر عن تأثير التغذية . قد يكون الطول (أو الحجم) نفسه مفيدًا بدرجة أكبر أو أقل كما يظهر النطاق الهائل من الأحجام في مجموعات الحيوانات أو النباتات.

توزيع تأثيرات اللياقة البدنية (DFE)

بُذلت محاولات لاستنتاج توزيع تأثيرات اللياقة البدنية (DFE) باستخدام تجارب الطفرات والنماذج النظرية المطبقة على بيانات التسلسل الجزيئي. DFE، كما يستخدم لتحديد الوفرة النسبية لأنواع مختلفة من الطفرات (أي الضارة بشدة أو المحايدة تقريبًا أو المفيدة)، له صلة بالعديد من الأسئلة التطورية، مثل الحفاظ على التباين الجيني ، [62] ومعدل الاضمحلال الجيني ، [63] والحفاظ على التكاثر الجنسي الخارجي بدلاً من التزاوج الداخلي [64] وتطور الجنس وإعادة التركيب الجيني . [65] يمكن أيضًا تتبع DFE من خلال تتبع انحراف توزيع الطفرات ذات التأثيرات الشديدة المفترضة مقارنة بتوزيع الطفرات ذات التأثير الخفيف أو الغائب المفترض. [66] باختصار، يلعب DFE دورًا مهمًا في التنبؤ بالديناميكيات التطورية . [67] [68] تم استخدام مجموعة متنوعة من الأساليب لدراسة DFE، بما في ذلك الأساليب النظرية والتجريبية والتحليلية.

  • تجربة الطفرات: الطريقة المباشرة للتحقيق في DFE هي تحفيز الطفرات ثم قياس تأثيرات اللياقة الطفرية، والتي تم إجراؤها بالفعل في الفيروسات والبكتيريا والخميرة ودروسوفيلا . على سبيل المثال، استخدمت معظم دراسات DFE في الفيروسات الطفرات الموجهة للموقع لإنشاء طفرات نقطية وقياس اللياقة النسبية لكل طفرة. [69] [70] [71] [72] في Escherichia coli ، استخدمت إحدى الدراسات طفرة الترانسبوزون لقياس مدى ملاءمة الإدراج العشوائي لمشتق Tn10 بشكل مباشر . [73] في الخميرة، تم تطوير نهج مشترك للطفرات والتسلسل العميق لإنشاء مكتبات طفرات منهجية عالية الجودة وقياس اللياقة في الإنتاجية العالية. [74] ومع ذلك، نظرًا لأن العديد من الطفرات لها تأثيرات صغيرة جدًا بحيث لا يمكن اكتشافها [75] وأن تجارب الطفرات يمكنها اكتشاف الطفرات ذات التأثير الكبير إلى حد ما فقط؛ يمكن أن يوفر تحليل تسلسل الحمض النووي معلومات قيمة حول هذه الطفرات.
توزيع تأثيرات اللياقة البدنية (DFE) للطفرات في فيروس التهاب الحويصلات الفموية . في هذه التجربة، تم إدخال طفرات عشوائية في الفيروس عن طريق الطفرات الموجهة للموقع، وتمت مقارنة لياقة كل طفرة بالنوع الأصلي. تشير لياقة صفر، أقل من واحد، واحد، أكثر من واحد، على التوالي، إلى أن الطفرات قاتلة، وضارة، ومحايدة، ومفيدة. [69]
  • يوضح هذا الشكل نسخة مبسطة من الطفرات المتعلقة بفقدان الوظيفة، والتبديل الوظيفي، واكتساب الوظيفة، والحفاظ على الوظيفة.
    تحليل التسلسل الجزيئي: مع التطور السريع لتكنولوجيا تسلسل الحمض النووي ، تتوفر كمية هائلة من بيانات تسلسل الحمض النووي، وسيتوفر المزيد في المستقبل. تم تطوير طرق مختلفة لاستنتاج DFE من بيانات تسلسل الحمض النووي. [76] [77] [78] [79] من خلال فحص الاختلافات في تسلسل الحمض النووي داخل الأنواع وبينها، نتمكن من استنتاج خصائص مختلفة لـ DFE للطفرات المحايدة والضارة والمفيدة. [25] على وجه التحديد، يسمح لنا نهج تحليل تسلسل الحمض النووي بتقدير تأثيرات الطفرات ذات التأثيرات الصغيرة جدًا، والتي يصعب اكتشافها من خلال تجارب الطفرات.

أجرى موتو كيمورا ، وهو عالم وراثة سكانية نظري مؤثر ، إحدى أقدم الدراسات النظرية لتوزيع تأثيرات اللياقة البدنية . تقترح نظريته المحايدة للتطور الجزيئي أن معظم الطفرات الجديدة ستكون ضارة للغاية، مع وجود جزء صغير محايد. [26] [80] اقترح اقتراح لاحق لهيروشي أكاشي نموذجًا ثنائي النمط لـ DFE، مع أوضاع تتركز حول الطفرات الضارة للغاية والمحايدة. [81] تتفق النظريتان على أن الغالبية العظمى من الطفرات الجديدة محايدة أو ضارة وأن الطفرات المفيدة نادرة، وهو ما تدعمه النتائج التجريبية. أحد الأمثلة هو دراسة أجريت على DFE للطفرات العشوائية في فيروس التهاب الحويصلات الفموية . [69] من بين جميع الطفرات، كانت 39.6٪ مميتة، و31.2٪ كانت ضارة غير مميتة، و27.1٪ كانت محايدة. يأتي مثال آخر من تجربة طفرة عالية الإنتاجية باستخدام الخميرة. [74] أظهرت هذه التجربة أن DFE الشامل ثنائي النمط، مع مجموعة من الطفرات المحايدة، وتوزيع واسع للطفرات الضارة.

على الرغم من أن الطفرات القليلة نسبيًا مفيدة، إلا أن الطفرات المفيدة تلعب دورًا مهمًا في التغيرات التطورية. [82] مثل الطفرات المحايدة، يمكن أن تضيع الطفرات المفيدة المختارة بشكل ضعيف بسبب الانجراف الجيني العشوائي، ولكن الطفرات المفيدة المختارة بقوة من المرجح أن يتم إصلاحها. قد تؤدي معرفة DFE للطفرات المفيدة إلى زيادة القدرة على التنبؤ بالديناميكيات التطورية. تم إجراء العمل النظري على DFE للطفرات المفيدة من قبل جون إتش جيليسبي [83] و إتش ألين أور . [84] اقترحوا أن توزيع الطفرات المفيدة يجب أن يكون أسيًا في ظل مجموعة واسعة من الظروف، والتي، بشكل عام، كانت مدعومة بدراسات تجريبية، على الأقل للطفرات المفيدة المختارة بقوة. [85] [86] [87]

بشكل عام، من المقبول أن غالبية الطفرات محايدة أو ضارة، مع ندرة الطفرات المفيدة؛ ومع ذلك، فإن نسبة أنواع الطفرات تختلف بين الأنواع. وهذا يشير إلى نقطتين مهمتين: أولاً، من المرجح أن تختلف نسبة الطفرات المحايدة فعليًا بين الأنواع، نتيجة للاعتماد على حجم السكان الفعال ؛ ثانيًا، يختلف متوسط ​​تأثير الطفرات الضارة بشكل كبير بين الأنواع. [25] بالإضافة إلى ذلك، يختلف DFE أيضًا بين المناطق المشفرة والمناطق غير المشفرة ، مع احتواء DFE للحمض النووي غير المشفر على طفرات مختارة بشكل أضعف. [25]

بالوراثة

تسببت طفرة في إنتاج نبات الورد الطحلبي هذا لأزهار بألوان مختلفة. هذه طفرة جسدية قد تنتقل أيضًا في الخلايا الجرثومية .

في الكائنات متعددة الخلايا ذات الخلايا التناسلية المخصصة ، يمكن تقسيم الطفرات إلى طفرات جرثومية ، والتي يمكن أن تنتقل إلى الأبناء من خلال خلاياهم التناسلية، والطفرات الجسدية (وتسمى أيضًا الطفرات المكتسبة)، [88] والتي تنطوي على خلايا خارج المجموعة التناسلية المخصصة والتي لا تنتقل عادةً إلى الأبناء.

تحتوي الكائنات ثنائية الصبغيات (مثل البشر) على نسختين من كل جين - أليل من الأب وأليل من الأم. بناءً على حدوث الطفرة في كل كروموسوم، يمكننا تصنيف الطفرات إلى ثلاثة أنواع. الكائن الحي البري أو المتماثل غير المتحور هو الكائن الذي لا يتحور فيه أي من الأليلين.

  • الطفرة غير المتجانسة هي طفرة في أليل واحد فقط.
  • الطفرة المتماثلة هي طفرة متطابقة في كل من الأليلات الأبوية والأمومية.
  • الطفرات المتغايرة المركبة أو المركب الجيني تتكون من طفرتين مختلفتين في الأليلات الأبوية والأمومية. [89]

طفرة في الخلايا الجرثومية

تؤدي الطفرة الجرثومية في الخلايا التناسلية للفرد إلى حدوث طفرة دستورية في النسل، أي طفرة موجودة في كل خلية. يمكن أن تحدث الطفرة الدستورية أيضًا بعد وقت قصير جدًا من الإخصاب ، أو تستمر من طفرة دستورية سابقة في أحد الوالدين. [90] يمكن أن تنتقل الطفرة الجرثومية عبر الأجيال اللاحقة من الكائنات الحية.

إن التمييز بين الطفرات الجرثومية والجسدية مهم في الحيوانات التي لديها خط جرثومي مخصص لإنتاج الخلايا التناسلية. ومع ذلك، فإن هذا التمييز لا قيمة له في فهم آثار الطفرات في النباتات، التي تفتقر إلى خط جرثومي مخصص. كما أن التمييز غير واضح في تلك الحيوانات التي تتكاثر لاجنسيًا من خلال آليات مثل التبرعم ، لأن الخلايا التي تنتج الكائنات الحية الابنة تنتج أيضًا خط جرثومي لهذا الكائن الحي.

تُسمى الطفرة الجرثومية الجديدة التي لا يتم توريثها من أي من الوالدين طفرة جديدة .

طفرة جسدية

التغيير في البنية الجينية الذي لا يرث من أحد الوالدين، ولا ينتقل أيضًا إلى النسل، يسمى طفرة جسدية . [88] الطفرات الجسدية لا ترثها نسل الكائن الحي لأنها لا تؤثر على الخلايا الجرثومية . ومع ذلك، فإنها تنتقل إلى جميع ذرية الخلية المتحولة داخل نفس الكائن الحي أثناء الانقسام المتساوي. وبالتالي، قد يحمل قسم كبير من الكائن الحي نفس الطفرة. عادة ما تكون هذه الأنواع من الطفرات مدفوعة بأسباب بيئية، مثل الأشعة فوق البنفسجية أو أي تعرض لمواد كيميائية ضارة معينة، ويمكن أن تسبب أمراضًا بما في ذلك السرطان. [91]

في النباتات، يمكن إكثار بعض الطفرات الجسدية دون الحاجة إلى إنتاج البذور، على سبيل المثال، عن طريق التطعيم وعقل الساق. وقد أدى هذا النوع من الطفرات إلى ظهور أنواع جديدة من الفاكهة، مثل تفاحة "ديليشس" وبرتقال السرة "واشنطن" . [92]

تتمتع الخلايا الجسدية لدى الإنسان والفئران بمعدل طفرة أعلى بعشر مرات من معدل الطفرة في الخلايا الجرثومية لكلا النوعين؛ تتمتع الفئران بمعدل أعلى من الطفرات الجسدية والجرثومية لكل انقسام خلوي مقارنة بالبشر. من المرجح أن يعكس التفاوت في معدل الطفرة بين الأنسجة الجرثومية والجسدية الأهمية الأكبر لصيانة الجينوم في الخلايا الجرثومية مقارنة بالجسم. [93]

فصول خاصة

  • الطفرة الشرطية هي طفرة لها نمط ظاهري من النوع البري (أو أقل حدة) في ظل ظروف بيئية "متسامحة" معينة ونمط ظاهري متحور في ظل ظروف "تقييدية" معينة. على سبيل المثال، يمكن أن تتسبب الطفرة الحساسة لدرجة الحرارة في موت الخلايا عند درجة حرارة عالية (حالة تقييدية)، ولكن قد لا يكون لها عواقب ضارة عند درجة حرارة منخفضة (حالة مسموح بها). [94] هذه الطفرات غير مستقلة، حيث يعتمد ظهورها على وجود ظروف معينة، على عكس الطفرات الأخرى التي تظهر بشكل مستقل. [95] قد تكون الظروف المسموح بها هي درجة الحرارة ، [96] مواد كيميائية معينة، [97] الضوء [97] أو طفرات في أجزاء أخرى من الجينوم . [95] يمكن للآليات الحيوية مثل المفاتيح النسخية أن تخلق طفرات مشروطة. على سبيل المثال، يمكن أن يؤدي ارتباط مجال ربط الستيرويد إلى إنشاء مفتاح نسخي يمكنه تغيير التعبير عن جين بناءً على وجود ربيطة ستيرويدية. [98] الطفرات الشرطية لها تطبيقات في البحث لأنها تسمح بالتحكم في التعبير الجيني. هذا مفيد بشكل خاص لدراسة الأمراض لدى البالغين من خلال السماح بالتعبير بعد فترة معينة من النمو، وبالتالي القضاء على التأثير الضار للتعبير الجيني الذي يُرى خلال مراحل التطور في الكائنات النموذجية. [97] يمكن لأنظمة إعادة تركيب الحمض النووي مثل إعادة تركيب Cre-Lox المستخدمة بالاشتراك مع المحفزات التي يتم تنشيطها في ظل ظروف معينة أن تولد طفرات مشروطة. يمكن استخدام تقنية إعادة التركيب المزدوجة لتحريض طفرات مشروطة متعددة لدراسة الأمراض التي تظهر نتيجة لطفرات متزامنة في جينات متعددة. [97] تم تحديد بعض الإنتينات التي تترابط فقط عند درجات حرارة معينة مسموح بها، مما يؤدي إلى تخليق البروتين بشكل غير صحيح وبالتالي طفرات فقدان الوظيفة في درجات حرارة أخرى. [99] يمكن أيضًا استخدام الطفرات الشرطية في الدراسات الجينية المرتبطة بالشيخوخة، حيث يمكن تغيير التعبير بعد فترة زمنية معينة في عمر الكائن الحي. [96]
  • تؤثر مواقع السمات الكمية في توقيت التضاعف على تضاعف الحمض النووي.

التسمية

من أجل تصنيف الطفرة على هذا النحو، يجب الحصول على التسلسل "الطبيعي" من الحمض النووي لكائن "طبيعي" أو "صحي" (على عكس "متحور" أو "مريض")، ويجب تحديده والإبلاغ عنه؛ ومن الناحية المثالية، يجب إتاحته للجمهور للمقارنة المباشرة بين النوكليوتيدات، والموافقة عليه من قبل المجتمع العلمي أو من قبل مجموعة من خبراء علم الوراثة وعلم الأحياء ، الذين يتحملون مسؤولية وضع التسلسل القياسي أو ما يسمى "الإجماع". تتطلب هذه الخطوة جهدًا علميًا هائلاً. بمجرد معرفة التسلسل الإجماعي، يمكن تحديد الطفرات في الجينوم ووصفها وتصنيفها. طورت لجنة جمعية تباين الجينوم البشري (HGVS) تسمية متغيرات التسلسل البشري القياسية، [100] والتي يجب أن يستخدمها الباحثون ومراكز تشخيص الحمض النووي لتوليد أوصاف طفرات لا لبس فيها. من حيث المبدأ، يمكن أيضًا استخدام هذه التسمية لوصف الطفرات في الكائنات الحية الأخرى. تشير التسمية إلى نوع الطفرة والتغيرات في القواعد أو الأحماض الأمينية.

  • استبدال النوكليوتيد (على سبيل المثال، 76A>T) - الرقم هو موضع النوكليوتيد من الطرف 5'؛ يمثل الحرف الأول النوكليوتيد من النوع البري، ويمثل الحرف الثاني النوكليوتيد الذي حل محل النوع البري. في المثال المعطى، تم استبدال الأدينين في الموضع 76 بالثايمين.
    • إذا أصبح من الضروري التمييز بين الطفرات في الحمض النووي الجينومي والحمض النووي للميتوكوندريا والحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين ، فيتم استخدام اتفاقية بسيطة. على سبيل المثال، إذا تحورت القاعدة رقم 100 لتسلسل النوكليوتيدات من G إلى C، فسيتم كتابتها على النحو التالي g.100G>C إذا حدثت الطفرة في الحمض النووي الجينومي، أو m.100G>C إذا حدثت الطفرة في الحمض النووي للميتوكوندريا، أو r.100g>c إذا حدثت الطفرة في الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين. لاحظ أنه بالنسبة للطفرات في الحمض النووي الريبوزي، يُكتب رمز النوكليوتيد بأحرف صغيرة.
  • استبدال الأحماض الأمينية (على سبيل المثال، D111E) - الحرف الأول هو رمز مكون من حرف واحد للحمض الأميني من النوع البري، والرقم هو موضع الحمض الأميني من الطرف الأميني ، والحرف الثاني هو رمز مكون من حرف واحد للحمض الأميني الموجود في الطفرة. يتم تمثيل الطفرات غير المنطقية بعلامة X للحمض الأميني الثاني (على سبيل المثال، D111X).
  • حذف الأحماض الأمينية (على سبيل المثال، ΔF508) – يشير الحرف اليوناني Δ ( دلتا ) إلى الحذف. يشير الحرف إلى الحمض الأميني الموجود في النوع البري والرقم هو الموضع من الطرف الأميني للحمض الأميني حيث يكون موجودًا كما هو الحال في النوع البري.

معدلات الطفرة

تختلف معدلات الطفرة بشكل كبير عبر الأنواع، والقوى التطورية التي تحدد الطفرة بشكل عام هي موضوع تحقيق مستمر.

في البشر ، يبلغ معدل الطفرة حوالي 50-90 طفرة جديدة لكل جينوم لكل جيل، أي أن كل إنسان يجمع حوالي 50-90 طفرة جديدة لم تكن موجودة في والديه. وقد تم تحديد هذا العدد من خلال تسلسل آلاف الثلاثيات البشرية، أي والدين وطفل واحد على الأقل. [101]

تعتمد جينومات الفيروسات ذات الحمض النووي الريبوزي على الحمض النووي الريبوزي وليس الحمض النووي الريبوزي. يمكن أن يكون جينوم الفيروس ذي الحمض النووي الريبوزي مزدوج السلسلة (كما هو الحال في الحمض النووي) أو أحادي السلسلة. في بعض هذه الفيروسات (مثل فيروس نقص المناعة البشرية أحادي السلسلة )، يحدث التكاثر بسرعة، ولا توجد آليات للتحقق من دقة الجينوم. غالبًا ما تؤدي هذه العملية المعرضة للخطأ إلى حدوث طفرات.

يختلف معدل الطفرات الجديدة، سواء كانت جرثومية أو جسدية، بين الكائنات الحية. [102] يمكن للأفراد داخل نفس النوع حتى التعبير عن معدلات متفاوتة من الطفرات. [103] بشكل عام، تكون معدلات الطفرات الجديدة منخفضة مقارنة بمعدلات الطفرات الموروثة، والتي تصنفها على أنها أشكال نادرة من التنوع الجيني . [104] ارتبطت العديد من ملاحظات معدلات الطفرات الجديدة بمعدلات أعلى من الطفرات المرتبطة بعمر الأب. في الكائنات الحية التي تتكاثر جنسياً، فإن التردد الأعلى نسبيًا لانقسامات الخلايا في جرثومة متبرع الحيوانات المنوية للوالد يدفع إلى استنتاجات مفادها أنه يمكن تتبع معدلات الطفرات الجديدة على أساس مشترك. يمكن أن يعزز تواتر الخطأ أثناء عملية تكرار الحمض النووي لتكوين الأمشاج ، وخاصة في الإنتاج السريع لخلايا الحيوانات المنوية، المزيد من الفرص للطفرات الجديدة للتكاثر دون تنظيم بواسطة آلية إصلاح الحمض النووي. [105] يجمع هذا الادعاء بين التأثيرات الملحوظة لزيادة احتمالية حدوث طفرة في عملية تكوين الحيوانات المنوية السريعة مع فترات زمنية قصيرة بين الانقسامات الخلوية التي تحد من كفاءة آلية الإصلاح. [106] يمكن أن تزيد معدلات الطفرات الجديدة التي تؤثر على الكائن الحي أثناء نموه أيضًا مع بعض العوامل البيئية. على سبيل المثال، يمكن أن تتسبب شدة معينة من التعرض للعناصر المشعة في إلحاق الضرر بجينوم الكائن الحي، مما يؤدي إلى ارتفاع معدلات الطفرات. في البشر، يحدث ظهور سرطان الجلد أثناء حياة الشخص بسبب التعرض المفرط للأشعة فوق البنفسجية التي تسبب طفرات في الجينوم الخلوي والجلدي. [107]

عشوائية الطفرات

هناك افتراض واسع الانتشار بأن الطفرات "عشوائية" (بالكامل) فيما يتعلق بعواقبها (من حيث الاحتمالية). وقد ثبت أن هذا الافتراض خاطئ حيث يمكن أن يختلف تواتر الطفرات عبر مناطق الجينوم، مع ارتباط إصلاح الحمض النووي - وانحيازات الطفرات - بعوامل مختلفة. على سبيل المثال، أظهر مونرو وزملاؤه أنه - في النبات المدروس ( أرابيدوبسيس ثاليانا ) - تتحور الجينات الأكثر أهمية بشكل أقل تكرارًا من الجينات الأقل أهمية. لقد أثبتوا أن الطفرة "غير عشوائية بطريقة تفيد النبات". [108] [109] بالإضافة إلى ذلك، فقد ثبت أن التجارب السابقة المستخدمة عادةً لإثبات أن الطفرات عشوائية فيما يتعلق باللياقة (مثل اختبار التقلب وطلاء النسخ المتماثل ) تدعم فقط الادعاء الأضعف بأن هذه الطفرات عشوائية فيما يتعلق بالقيود الانتقائية الخارجية، وليس اللياقة ككل. [110]

أسباب المرض

إن التغيرات التي تطرأ على الحمض النووي نتيجة للطفرة في منطقة ترميز الحمض النووي قد تتسبب في حدوث أخطاء في تسلسل البروتين مما قد يؤدي إلى بروتينات غير وظيفية جزئيًا أو كليًا. تعتمد كل خلية، من أجل العمل بشكل صحيح، على آلاف البروتينات للعمل في الأماكن الصحيحة في الأوقات المناسبة. عندما تغير الطفرة بروتينًا يلعب دورًا حاسمًا في الجسم، يمكن أن ينتج عن ذلك حالة طبية. تشير إحدى الدراسات التي أجريت على مقارنة الجينات بين الأنواع المختلفة من ذبابة الفاكهة إلى أنه إذا غيرت الطفرة بروتينًا، فمن المرجح أن تكون الطفرة ضارة، حيث يقدر أن 70 في المائة من تعدد أشكال الأحماض الأمينية لها تأثيرات ضارة، والباقي إما محايد أو مفيد بشكل ضعيف. [8] تغير بعض الطفرات تسلسل قاعدة الحمض النووي للجين ولكنها لا تغير البروتين الذي يصنعه الجين. 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 مفيدة قليلاً. [111]

الاضطرابات الوراثية

إذا كانت هناك طفرة موجودة في خلية جرثومية ، فيمكن أن تؤدي إلى نشوء ذرية تحمل الطفرة في جميع خلاياها. هذه هي الحال في الأمراض الوراثية. على وجه الخصوص، إذا كانت هناك طفرة في جين إصلاح الحمض النووي داخل خلية جرثومية، فقد يكون لدى البشر الذين يحملون مثل هذه الطفرات الجرثومية خطر متزايد للإصابة بالسرطان. توجد قائمة بـ 34 طفرة جرثومية في المقالة اضطراب نقص إصلاح الحمض النووي . ومن الأمثلة على ذلك المهق ، وهي طفرة تحدث في جين OCA1 أو OCA2 . يكون الأفراد المصابون بهذا الاضطراب أكثر عرضة للإصابة بالعديد من أنواع السرطان والاضطرابات الأخرى وضعف البصر.

يمكن أن يتسبب تلف الحمض النووي في حدوث خطأ عند تكرار الحمض النووي، ويمكن أن يتسبب هذا الخطأ في التكرار في حدوث طفرة جينية، والتي بدورها قد تسبب اضطرابًا وراثيًا. يتم إصلاح تلف الحمض النووي بواسطة نظام إصلاح الحمض النووي في الخلية. تحتوي كل خلية على عدد من المسارات التي من خلالها تتعرف الإنزيمات على الأضرار في الحمض النووي وتصلحها. نظرًا لأن الحمض النووي يمكن أن يتلف بعدة طرق، فإن عملية إصلاح الحمض النووي هي طريقة مهمة يحمي بها الجسم نفسه من المرض. بمجرد أن يؤدي تلف الحمض النووي إلى حدوث طفرة، لا يمكن إصلاح الطفرة.

الدور في التسبب في السرطان

من ناحية أخرى، قد تحدث طفرة في خلية جسدية لكائن حي. وستكون مثل هذه الطفرات موجودة في جميع أحفاد هذه الخلية داخل نفس الكائن الحي. إن تراكم بعض الطفرات على مدى أجيال من الخلايا الجسدية هو جزء من أسباب التحول الخبيث ، من خلية طبيعية إلى خلية سرطانية. [112]

قد تعمل الخلايا التي تحتوي على طفرات متغايرة الزيجوت تؤدي إلى فقدان الوظيفة (نسخة واحدة جيدة من الجين ونسخة واحدة متحولة) بشكل طبيعي مع النسخة غير المتحولة حتى يتم تحور النسخة الجيدة تلقائيًا. يحدث هذا النوع من الطفرات غالبًا في الكائنات الحية، ولكن من الصعب قياس المعدل. يعد قياس هذا المعدل مهمًا في التنبؤ بالمعدل الذي قد يصاب به الأشخاص بالسرطان. [113]

قد تنشأ الطفرات النقطية من الطفرات العفوية التي تحدث أثناء تكرار الحمض النووي. وقد يزيد معدل الطفرة عن طريق العوامل المسببة للطفرات. وقد تكون العوامل المسببة للطفرات فيزيائية، مثل الإشعاع من الأشعة فوق البنفسجية أو الأشعة السينية أو الحرارة الشديدة، أو كيميائية (الجزيئات التي تضع أزواج القواعد في غير موضعها أو تعطل الشكل الحلزوني للحمض النووي). وغالبًا ما تتم دراسة العوامل المسببة للطفرات المرتبطة بالسرطانات لمعرفة المزيد عن السرطان والوقاية منه.

الطفرات المفيدة والطفرات المشروطة

على الرغم من أن الطفرات التي تسبب تغيرات في تسلسلات البروتين قد تكون ضارة للكائن الحي، إلا أن التأثير قد يكون إيجابيًا في بعض الأحيان في بيئة معينة. في هذه الحالة، قد تمكن الطفرة الكائن الحي المتحور من تحمل ضغوط بيئية معينة بشكل أفضل من الكائنات الحية من النوع البري، أو التكاثر بسرعة أكبر. في هذه الحالات، تميل الطفرة إلى أن تصبح أكثر شيوعًا في مجموعة سكانية من خلال الانتقاء الطبيعي. ومع ذلك، يمكن أن تكون نفس الطفرة مفيدة في حالة واحدة وغير مفيدة في حالة أخرى. تشمل الأمثلة ما يلي:

مقاومة فيروس نقص المناعة البشرية : يؤدي حذف 32 زوجًا أساسيًا محددًا في CCR5 البشري ( CCR5-Δ32 ) إلى منح مقاومة فيروس نقص المناعة البشرية للمتماثلين الزيجوت ويؤخر ظهور الإيدز في المتغايرين الزيجوت. [114] أحد التفسيرات المحتملة لسبب التردد المرتفع نسبيًا لـ CCR5-Δ32 في السكان الأوروبيين هو أنه منح مقاومة للطاعون الدبلي في أوروبا في منتصف القرن الرابع عشر . كان الأشخاص الذين يعانون من هذه الطفرة أكثر عرضة للبقاء على قيد الحياة بعد العدوى؛ وبالتالي زاد ترددها في السكان. [115] يمكن أن تفسر هذه النظرية سبب عدم وجود هذه الطفرة في جنوب إفريقيا ، والتي ظلت بمنأى عن الطاعون الدبلي. تشير نظرية أحدث إلى أن الضغط الانتقائي على طفرة CCR5 Delta 32 كان بسبب الجدري وليس الطاعون الدبلي. [116]

مقاومة الملاريا : من الأمثلة على الطفرات الضارة مرض فقر الدم المنجلي ، وهو اضطراب في الدم ينتج فيه الجسم نوعًا غير طبيعي من مادة الهيموجلوبين الحاملة للأكسجين في خلايا الدم الحمراء . يحمل ثلث جميع السكان الأصليين في إفريقيا جنوب الصحراء الكبرى الأليل، لأنه في المناطق التي تنتشر فيها الملاريا ، توجد قيمة بقاء في حمل أليل واحد فقط لفقر الدم المنجلي ( سمة فقر الدم المنجلي ). [117] أولئك الذين لديهم واحد فقط من الأليلين لمرض فقر الدم المنجلي هم أكثر مقاومة للملاريا، حيث يتم إيقاف الإصابة بالملاريا المتصورة عن طريق تحول الخلايا التي تصيبها إلى خلايا منجلية.

مقاومة المضادات الحيوية : تتطور مقاومة المضادات الحيوية لدى جميع أنواع البكتيريا تقريبًا عند تعرضها للمضادات الحيوية. في الواقع، تمتلك مجموعات البكتيريا بالفعل مثل هذه الطفرات التي يتم اختيارها بموجب اختيار المضادات الحيوية. [118] ومن الواضح أن مثل هذه الطفرات مفيدة للبكتيريا فقط ولكنها ليست مفيدة للمصابين.

استمرار اللاكتاز . سمحت طفرة للبشر بالتعبير عن إنزيم اللاكتاز بعد فطامهم بشكل طبيعي عن حليب الثدي، مما يسمح للبالغين بهضم اللاكتوز ، وهو ما يُعَد على الأرجح أحد أكثر الطفرات فائدة في التطور البشري الحديث . [119]

دوره في التطور

من خلال إدخال صفات وراثية جديدة إلى مجموعة من الكائنات الحية، تلعب الطفرات الجديدة دورًا حاسمًا في القوى المشتركة للتغير التطوري. ومع ذلك، غالبًا ما يُعتبر وزن التنوع الجيني الناتج عن التغيير الطفري قوة تطورية "ضعيفة" بشكل عام. [103] على الرغم من أن الظهور العشوائي للطفرات يوفر وحده الأساس 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 العفوية كأحداث كارثية للتطور على العوامل التي أدخلها الانتقاء الطبيعي والتدفق الجيني والانجراف الجيني . على سبيل المثال، تكون السكان الأصغر حجمًا مع المدخلات الطفرية الثقيلة (معدلات عالية من الطفرات) عرضة لزيادة التنوع الجيني مما يؤدي إلى التطور في الأجيال القادمة. على النقيض من ذلك، تميل السكان الأكبر حجمًا إلى رؤية تأثيرات أقل للسمات المتحولة التي تم تقديمها حديثًا. في ظل هذه الظروف، تقلل القوى الانتقائية من تواتر الأليلات المتحولة، والتي غالبًا ما تكون ضارة، بمرور الوقت. [120]

الانحرافات المرضية المعوضة

تشير الانحرافات المسببة للأمراض المعوضة إلى بقايا الأحماض الأمينية في تسلسل بروتيني تكون مسببة للأمراض في نوع واحد ولكنها بقايا من النوع البري في البروتين المكافئ وظيفيًا في نوع آخر. وعلى الرغم من أن بقايا الأحماض الأمينية مسببة للأمراض في النوع الأول، إلا أنها ليست كذلك في النوع الثاني لأن قدرتها على إحداث الأمراض يتم تعويضها من خلال استبدال حمض أميني واحد أو أكثر في النوع الثاني. يمكن أن تحدث الطفرة التعويضية في نفس البروتين أو في بروتين آخر تتفاعل معه. [121]   

من الأهمية بمكان فهم تأثيرات الطفرات التعويضية في سياق الطفرات الضارة الثابتة بسبب انخفاض لياقة السكان بسبب التثبيت. [122] يشير حجم السكان الفعال إلى السكان الذين يتكاثرون. [123] وقد ارتبطت الزيادة في حجم السكان هذا بانخفاض معدل التنوع الجيني. [123] يعد موقف السكان بالنسبة لحجم السكان ذي التأثير الحرج أمرًا ضروريًا لتحديد التأثير الذي ستخلفه الأليلات الضارة على اللياقة. [122] إذا كان السكان أقل من الحجم الفعال الحرج، فإن اللياقة ستنخفض بشكل كبير، ومع ذلك إذا كان السكان أعلى من حجم التأثير الحرج، يمكن أن تزيد اللياقة بغض النظر عن الطفرات الضارة بسبب الأليلات التعويضية. [122]

الطفرات التعويضية في الحمض النووي الريبوزي

نظرًا لأن وظيفة جزيء الحمض النووي الريبي تعتمد على بنيته، [124] فإن بنية جزيئات الحمض النووي الريبي محفوظة تطوريًا. لذلك، يجب تعويض أي طفرة تغير البنية المستقرة لجزيئات الحمض النووي الريبي من خلال طفرات تعويضية أخرى. في سياق الحمض النووي الريبي، يمكن اعتبار تسلسل الحمض النووي الريبي "نمطًا وراثيًا" ويمكن اعتبار بنية الحمض النووي الريبي "نمطه الظاهري". نظرًا لأن الحمض النووي الريبي له تركيبة أبسط نسبيًا من البروتينات، يمكن التنبؤ ببنية جزيئات الحمض النووي الريبي حسابيًا بدرجة عالية من الدقة. وبسبب هذه الراحة، تمت دراسة الطفرات التعويضية في المحاكاة الحسابية باستخدام خوارزميات طي الحمض النووي الريبي. [125] [126]

آلية التعويض التطورية

يمكن تفسير الطفرات التعويضية من خلال ظاهرة التبادل الجيني حيث يعتمد التأثير الظاهري لطفرة واحدة على الطفرة (الطفرات) في مواضع أخرى. في حين تم تصور التبادل الجيني في الأصل في سياق التفاعل بين الجينات المختلفة، فقد تمت دراسة التبادل الجيني داخل الجين أيضًا مؤخرًا. [127] يمكن تفسير وجود الانحرافات المسببة للأمراض المعوضة من خلال "التبادل الجيني للعلامات"، حيث يمكن تعويض آثار الطفرة الضارة من خلال وجود طفرة تبادلية في موضع آخر. بالنسبة لبروتين معين، يمكن اعتبار الطفرة الضارة (D) والطفرة التعويضية (C)، حيث يمكن أن تكون C في نفس البروتين مثل D أو في بروتين متفاعل مختلف اعتمادًا على السياق. يمكن أن يكون تأثير اللياقة البدنية لـ C نفسه محايدًا أو ضارًا إلى حد ما بحيث لا يزال من الممكن أن يوجد في السكان، ويكون تأثير D ضارًا إلى الحد الذي لا يمكن أن يوجد فيه في السكان. ومع ذلك، عندما يحدث C وD معًا، يصبح تأثير اللياقة البدنية المشترك محايدًا أو إيجابيًا. [121] وبالتالي، يمكن للطفرات التعويضية أن تجلب شيئًا جديدًا إلى البروتينات من خلال صياغة مسارات جديدة لتطور البروتين: فهي تسمح للأفراد بالانتقال من ذروة لياقة إلى أخرى عبر وديان اللياقة البدنية المنخفضة. [127] 

وقد حدد دي بريستو وآخرون عام 2005 نموذجين لشرح ديناميكيات الانحرافات التعويضية المسببة للأمراض (CPD). [128] في الفرضية الأولى، P هي طفرة حمض أميني مسببة للأمراض وC هي طفرة تعويضية محايدة. [128] وفي ظل هذه الظروف، إذا نشأت الطفرة المسببة للأمراض بعد طفرة تعويضية، فيمكن أن تصبح P ثابتة في السكان. [128] وينص النموذج الثاني للانحرافات التعويضية المسببة للأمراض على أن P وC هما طفرتان ضارتان تؤديان إلى وديان اللياقة البدنية عندما تحدث الطفرات في وقت واحد. [128] باستخدام البيانات المتاحة للجمهور، حصل فيرير كوستا وآخرون عام 2007 على مجموعات بيانات الطفرات التعويضية والطفرات المسببة للأمراض البشرية التي تم وصفها لتحديد أسباب الانحرافات التعويضية المسببة للأمراض. [129] تشير النتائج إلى أن القيود البنيوية والموقع في بنية البروتين يحددان ما إذا كانت الطفرات التعويضية ستحدث أم لا. [129]

الأدلة التجريبية على الطفرات التعويضية

تجربة على البكتيريا

قام لونزر وآخرون [130] باختبار نتيجة تبديل الأحماض الأمينية المتباينة بين بروتينين متماثلين من إنزيم إيزوبروبيلات ديهيدروجينيز (IMDH). لقد استبدلوا 168 حمضًا أمينيًا في IMDH من الإشريكية القولونية والتي تعد بقايا من النوع البري في IMDH من الزائفة الزنجارية . لقد وجدوا أن أكثر من ثلث هذه الاستبدالات أضعفت النشاط الأنزيمي لـ IMDH في الخلفية الوراثية للإشريكية القولونية . وقد أظهر هذا أن حالات الأحماض الأمينية المتطابقة يمكن أن تؤدي إلى حالات ظاهرية مختلفة اعتمادًا على الخلفية الوراثية. أظهر كوريجان وآخرون عام 2011 كيف تمكنت المكورات العنقودية الذهبية من النمو بشكل طبيعي دون وجود حمض الليبوتيكويك بسبب الطفرات التعويضية. [131] كشفت نتائج تسلسل الجينوم الكامل أنه عندما تم تعطيل فوسفوديستيراز ثنائي AMP الحلقي (GdpP) في هذه البكتيريا، فقد عوض عن اختفاء بوليمر جدار الخلية، مما أدى إلى نمو طبيعي للخلايا. [131]

أظهرت الأبحاث أن البكتيريا يمكن أن تكتسب مقاومة للأدوية من خلال الطفرات التعويضية التي لا تعيق اللياقة البدنية أو تؤثر عليها قليلاً. [132] وجدت الأبحاث السابقة من Gagneux et al. 2006 أن سلالات Mycobacterium tuberculosis المزروعة في المختبر مع مقاومة ريفامبيسين لديها لياقة منخفضة، ومع ذلك فإن السلالات السريرية المقاومة للأدوية من هذه البكتيريا المسببة للأمراض لا تعاني من انخفاض اللياقة البدنية. [133] استخدم Comas et al. 2012 مقارنات الجينوم الكامل بين السلالات السريرية والطفرات المشتقة من المختبر لتحديد دور ومساهمة الطفرات التعويضية في مقاومة الأدوية للريفامبيسين. [132] يكشف تحليل الجينوم أن السلالات المقاومة للريفامبيسين لديها طفرة في rpoA و rpoC. [132] بحثت دراسة مماثلة في اللياقة البدنية للبكتيريا المرتبطة بالطفرات التعويضية في Escherichia coli المقاومة للريفامبيسين . [134] توضح النتائج التي تم الحصول عليها من هذه الدراسة أن مقاومة الأدوية مرتبطة بلياقة البكتيريا حيث ترتبط تكاليف اللياقة الأعلى بأخطاء النسخ الأكبر. [134]

تجربة في الفيروسات

قام جونج وآخرون [135] بجمع بيانات النمط الجيني التي تم الحصول عليها من نوكليوبروتين الأنفلونزا من خطوط زمنية مختلفة ورتبوها زمنيًا وفقًا لوقت نشأتها. ثم عزلوا 39 استبدالًا للأحماض الأمينية حدثت في خطوط زمنية مختلفة واستبدلوها في خلفية وراثية تقترب من النمط الجيني الأصلي. ووجدوا أن 3 من الاستبدالات الـ 39 قللت بشكل كبير من ملاءمة الخلفية الأصلية. الطفرات التعويضية هي طفرات جديدة تنشأ ولها تأثير إيجابي أو محايد على ملاءمة السكان. [136] أظهرت الأبحاث السابقة أن السكان يمكنهم تعويض الطفرات الضارة. [121] [136] [137] اختبر بيرش وتشاو نموذج فيشر الهندسي للتطور التكيفي من خلال اختبار ما إذا كانت البكتيريا العاثية φ6 تتطور بخطوات صغيرة. [138] أظهرت نتائجهم أن ملاءمة البكتيريا العاثية φ6 انخفضت بسرعة وتعافت بخطوات صغيرة. [138] لقد ثبت أن النوكليوبروتينات الفيروسية تتجنب الخلايا التائية السامة من خلال استبدال الأرجينين بالجلايسين. [139] تؤثر طفرات الاستبدال هذه على لياقة البروتينات النووية الفيروسية، ومع ذلك فإن الطفرات التعويضية تعيق انخفاض اللياقة وتساعد الفيروس على تجنب التعرف عليه من الخلايا التائية السامة. [139] يمكن أن يكون للطفرات ثلاثة تأثيرات مختلفة؛ يمكن أن يكون للطفرات تأثيرات ضارة، وبعضها يزيد من اللياقة من خلال الطفرات التعويضية، وأخيرًا يمكن أن تكون الطفرات متوازنة مما يؤدي إلى طفرات محايدة تعويضية. [140] [134] [133]

التطبيق في التطور البشري والمرض

في الجينوم البشري، تمت دراسة تواتر وخصائص الطفرات الجديدة كعوامل سياقية مهمة لتطورنا. بالمقارنة مع الجينوم البشري المرجعي، يختلف الجينوم البشري النموذجي بحوالي 4.1 إلى 5.0 مليون موضع، وتشارك غالبية هذا التنوع الجيني ما يقرب من 0.5٪ من السكان. [141] يحتوي الجينوم البشري النموذجي أيضًا على 40000 إلى 200000 متغير نادر لوحظ في أقل من 0.5٪ من السكان والذي لا يمكن أن يحدث إلا من طفرة جرثومية جديدة واحدة على الأقل في تاريخ التطور البشري. [142] تم أيضًا البحث في الطفرات الجديدة على أنها تلعب دورًا حاسمًا في استمرار المرض الوراثي لدى البشر. مع التطورات الأخيرة في تسلسل الجيل التالي (NGS)، يمكن دراسة جميع أنواع الطفرات الجديدة داخل الجينوم بشكل مباشر، حيث يوفر اكتشافها قدرًا كبيرًا من البصيرة تجاه أسباب الاضطرابات الوراثية النادرة والشائعة. حاليًا، أفضل تقدير لمعدل طفرة SNV في الخلايا الجرثومية البشرية هو 1.18 × 10^-8، مع ما يقرب من 78 طفرة جديدة لكل جيل. تسمح القدرة على إجراء تسلسل الجينوم الكامل للآباء والأبناء بمقارنة معدلات الطفرات بين الأجيال، مما يضيق احتمالات أصل بعض الاضطرابات الوراثية. [143]

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ "mutation | Learn Science at Scitable". Nature . Nature Education . تم الاسترجاع في 24 سبتمبر 2018 .
  2. ^ Sfeir A, Symington LS (نوفمبر 2015). "الربط النهائي بوساطة الميكروهومولوجي: آلية بقاء احتياطية أم مسار مخصص؟". الاتجاهات في العلوم الكيميائية الحيوية . 40 (11): 701-714. doi :10.1016/j.tibs.2015.08.006. PMC 4638128. PMID  26439531 . 
  3. ^ Chen J, Miller BF, Furano AV (أبريل 2014). "إصلاح حالات عدم التطابق الطبيعية يمكن أن يحفز الطفرات في الحمض النووي المجاور". eLife . 3 : e02001. doi : 10.7554/elife.02001 . PMC 3999860. PMID  24843013 . 
  4. ^ Rodgers K, McVey M (يناير 2016). "إصلاح الانكسارات ذات الخيطين المزدوجين في الحمض النووي المعرضة للخطأ". مجلة علم وظائف الأعضاء الخلوية . 231 (1): 15-24. doi :10.1002/jcp.25053. PMC 4586358. PMID  26033759 . 
  5. ^ Bertram JS (ديسمبر 2000). "البيولوجيا الجزيئية للسرطان". الجوانب الجزيئية للطب . 21 (6): 167-223. doi :10.1016/S0098-2997(00)00007-8. PMID  11173079. S2CID  24155688.
  6. ^ ab Aminetzach YT, Macpherson JM, Petrov DA (يوليو 2005). "مقاومة المبيدات الحشرية عبر قطع الجينات التكيفية بوساطة النقل في ذبابة الفاكهة". مجلة العلوم . 309 (5735): 764–7. رمز Bibcode :2005Sci...309..764A. doi :10.1126/science.1112699. PMID  16051794. S2CID  11640993.
  7. ^ Burrus V, Waldor MK (يونيو 2004). "تشكيل الجينومات البكتيرية باستخدام العناصر التكاملية والاقترانية". البحث في علم الأحياء الدقيقة . 155 (5): 376–86. doi : 10.1016/j.resmic.2004.01.012 . PMID  15207870.
  8. ^ ab Sawyer SA, Parsch J, Zhang Z, Hartl DL (أبريل 2007). "انتشار الاختيار الإيجابي بين بدائل الأحماض الأمينية المحايدة تقريبًا 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 . 
  9. ^ بيرنشتاين هـ، بايرلي إتش سي، هوبف إف إيه، ميشود آر إي (سبتمبر 1985). "الضرر الجيني، والطفرة، وتطور الجنس". ساينس . 229 (4719): 1277–81. رمز Bibcode :1985Sci...229.1277B. doi :10.1126/science.3898363. PMID  3898363.
  10. ^ Hastings PJ, Lupski JR , Rosenberg SM, Ira G (أغسطس 2009). "Mechanisms of change in gene copy number". Nature Reviews. Genetics . 10 (8): 551–64. doi :10.1038/nrg2593. PMC 2864001. PMID  19597530 . 
  11. ^ Carroll SB , Grenier JK, Weatherbee SD (2005). من الحمض النووي إلى التنوع: علم الوراثة الجزيئي وتطور تصميم الحيوان (الطبعة الثانية). Malden, MA: Blackwell Publishing . ISBN 978-1-4051-1950-4. LCCN  2003027991. OCLC  53972564.
  12. ^ هاريسون بي إم، جيرستين إم (مايو 2002). "دراسة الجينومات عبر الدهور: عائلات البروتين، والجينات الزائفة وتطور البروتيوم". مجلة علم الأحياء الجزيئي . 318 (5): 1155-74. doi :10.1016/S0022-2836(02)00109-2. PMID  12083509.
  13. ^ Orengo CA, Thornton JM (يوليو 2005). "عائلات البروتين وتطورها- منظور هيكلي". المراجعة السنوية للكيمياء الحيوية . 74 : 867–900. doi :10.1146/annurev.biochem.74.082803.133029. PMID  15954844.
  14. ^ Long M, Betrán E, Thornton K, Wang W (نوفمبر 2003). "أصل الجينات الجديدة: لمحات من الشباب والكبار". Nature Reviews. Genetics . 4 (11): 865–75. doi :10.1038/nrg1204. PMID  14634634. S2CID  33999892.
  15. ^ Wang M, Caetano-Anollés G (يناير 2009). "الميكانيكا التطورية لتنظيم المجال في البروتينات وظهور الوحدات النمطية في عالم البروتين". Structure . 17 (1): 66–78. doi : 10.1016/j.str.2008.11.008 . PMID  19141283.
  16. ^ Bowmaker JK (مايو 1998). "تطور رؤية الألوان لدى الفقاريات". Eye . 12 (الجزء 3ب): 541–7. doi : 10.1038/eye.1998.143 . PMID  9775215. S2CID  12851209.
  17. ^ Gregory TR ، Hebert PD (أبريل 1999). "تعديل محتوى الحمض النووي: الأسباب المباشرة والعواقب النهائية". Genome Research . 9 (4): 317–24. doi : 10.1101/gr.9.4.317 . PMID  10207154. S2CID  16791399.
  18. ^ Hurles M (يوليو 2004). "تكرار الجينات: التجارة الجينومية في قطع الغيار". PLOS Biology . 2 (7): E206. doi : 10.1371 /journal.pbio.0020206 . PMC 449868. PMID  15252449. 
  19. ^ Liu N, Okamura K, Tyler DM, Phillips MD, Chung WJ, Lai EC (أكتوبر 2008). "التطور والتنوع الوظيفي لجينات microRNA الحيوانية". Cell Research . 18 (10): 985–96. doi :10.1038/cr.2008.278. PMC 2712117. PMID 18711447  . 
  20. ^ Siepel A (أكتوبر 2009). "الكيمياء الداروينية: الجينات البشرية من الحمض النووي غير المشفر". Genome Research . 19 (10): 1693–5. doi :10.1101/gr.098376.109. PMC 2765273. PMID  19797681 . 
  21. ^ Zhang J, Wang X, Podlaha O (مايو 2004). "اختبار فرضية التطور الكروموسومي للبشر والشمبانزي". Genome Research . 14 (5): 845–51. doi :10.1101/gr.1891104. PMC 479111. PMID  15123584 . 
  22. ^ Ayala FJ ، Coluzzi M (مايو 2005). "التطور الكروموسومي: البشر، ذبابة 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 . 
  23. ^ هيرست جي دي، ويرين جيه إتش (أغسطس 2001). "دور العناصر الوراثية الأنانية في التطور حقيقيات النوى". مراجعات الطبيعة الجينية . 2 (8): 597-606. doi :10.1038/35084545. PMID  11483984. S2CID  2715605.
  24. ^ Häsler J, Strub K (نوفمبر 2006). "عناصر الألومنيوم كمنظمات للتعبير الجيني". Nucleic Acids Research . 34 (19): 5491–7. doi :10.1093/nar/gkl706. PMC 1636486. PMID  17020921 . 
  25. ^ abcd Eyre-Walker A , Keightley PD (أغسطس 2007). "توزيع تأثيرات اللياقة البدنية للطفرات الجديدة" (PDF) . Nature Reviews Genetics . 8 (8): 610–8. doi :10.1038/nrg2146. PMID  17637733. S2CID  10868777. مؤرشف من الأصل (PDF) في 4 مارس 2016. تم الاسترجاع في 6 سبتمبر 2010 .
  26. ^ ab Kimura M (1983). النظرية المحايدة للتطور الجزيئي . كامبريدج، المملكة المتحدة؛ نيويورك: مطبعة جامعة كامبريدج . ISBN 978-0-521-23109-1. LCCN  82022225. OCLC  9081989.
  27. ^ Bohidar HB (يناير 2015). أساسيات فيزياء البوليمر والفيزياء الحيوية الجزيئية. مطبعة جامعة كامبريدج. ISBN 978-1-316-09302-3.
  28. ^ جريشام، جولي (16 مايو 2014). "ما هو موت الخلايا المبرمج؟ | مركز ميموريال سلون كيترينج للسرطان". www.mskcc.org . تم الاسترجاع في 30 مايو 2024 .
  29. ^ دوفر جي ايه، داروين سي (2000). عزيزي السيد داروين: رسائل حول تطور الحياة والطبيعة البشرية. مطبعة جامعة كاليفورنيا. رقم ISBN 9780520227903.
  30. ^ Tibayrenc M (12 يناير 2017). علم الوراثة وتطور الأمراض المعدية. Elsevier. ISBN 9780128001530.
  31. ^ ألبرتس، ب (2002). "علم الأحياء الجزيئي للخلية: دراسة التعبير الجيني والوظيفة". المكتبة الوطنية للطب . تم الاسترجاع في 29 أكتوبر 2024 .
  32. ^ "دراسة تكتشف أن السرطان ناجم جزئيًا عن سوء الحظ". NPR.org . مؤرشف من الأصل في 13 يوليو 2017.
  33. ^ جها أ (22 أغسطس 2012). "الآباء الأكبر سنًا ينقلون المزيد من الطفرات الجينية، دراسة تظهر ذلك". الجارديان .
  34. ^ Ames BN, Shigenaga MK, Hagen TM (سبتمبر 1993). "Oxidants, antioxidants, and the degenerative disease of aging". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 90 (17): 7915–22. Bibcode :1993PNAS...90.7915A. doi : 10.1073 /pnas.90.17.7915 . PMC 47258. PMID  8367443. 
  35. ^ Montelone BA (1998). "الطفرة، والمواد المسببة للطفرات، وإصلاح الحمض النووي". www-personal.ksu.edu . مؤرشف من الأصل في 26 سبتمبر 2015 . تم الاسترجاع 2 أكتوبر 2015 .
  36. ^ Slocombe L, Al-Khalili JS, Sacchi M (فبراير 2021). "التأثيرات الكمومية والكلاسيكية في الطفرات النقطية للحمض النووي: تشابه واتسون-كريك في أزواج قواعد AT وGC". الكيمياء الفيزيائية الفيزياء الكيميائية . 23 (7): 4141-4150. رمز Bibcode : 2021PCCP...23.4141S. doi : 10.1039/D0CP05781A . ISSN  1463-9076. PMID  33533770. S2CID  231788542.
  37. ^ Slocombe L, Sacchi M, Al-Khalili J (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.
  38. ^ Stuart GR, Oda Y, de Boer JG, Glickman BW (مارس 2000). "تواتر الطفرات وخصوصيتها مع التقدم في السن في الكبد والمثانة والدماغ لدى الفئران المعدلة وراثيًا التي تحمل جين lacI". علم الوراثة . 154 (3): 1291–300. doi :10.1093/genetics/154.3.1291. PMC 1460990. PMID  10757770 . 
  39. ^ Kunz BA, Ramachandran K, Vonarx EJ (أبريل 1998). "تحليل تسلسل الحمض النووي للطفرات التلقائية في الخميرة Saccharomyces cerevisiae". علم الوراثة . 148 (4): 1491–505. doi : 10.1093/genetics/148.4.1491. PMC 1460101. PMID  9560369. 
  40. ^ Lieber MR (يوليو 2010). "آلية إصلاح كسر الحمض النووي ثنائي السلسلة بواسطة مسار ربط نهايات الحمض النووي غير المتماثل". المراجعة السنوية للكيمياء الحيوية . 79 : 181-211. doi :10.1146/annurev.biochem.052308.093131. PMC 3079308. PMID  20192759 . 
  41. ^ تم إنشاؤه من PDB 1JDG تم أرشفته في 31 ديسمبر 2015 على موقع Wayback Machine
  42. ^ Pfohl-Leszkowicz A, Manderville RA (يناير 2007). "Ochratoxin A: نظرة عامة على السمية والسرطان في الحيوانات والبشر". Molecular Nutrition & Food Research . 51 (1): 61–99. doi :10.1002/mnfr.200600137. PMID  17195275.
  43. ^ Kozmin S, Slezak G, Reynaud-Angelin A, Elie C, de Rycke Y, Boiteux S, Sage E (سبتمبر 2005). "الإشعاع فوق البنفسجي يسبب طفرة شديدة في الخلايا غير القادرة على إصلاح 7,8-dihydro-8-oxoguanine في Saccharomyces cerevisiae". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 102 (38): 13538–43. Bibcode :2005PNAS..10213538K. doi : 10.1073/pnas.0504497102 . PMC 1224634. PMID  16157879 . 
  44. ^ ab Fitzgerald DM, Rosenberg SM (أبريل 2019). "ما هي الطفرة؟ فصل في السلسلة: كيف "تهدد" الميكروبات التوليف الحديث". PLOS Genetics . 15 (4): e1007995. doi : 10.1371/journal.pgen.1007995 . PMC 6443146. PMID  30933985 . 
  45. ^ Galhardo RS, Hastings PJ, Rosenberg SM (1 يناير 2007). "الطفرة كاستجابة للإجهاد وتنظيم القدرة على التطور". المراجعات النقدية في الكيمياء الحيوية وعلم الأحياء الجزيئي . 42 (5): 399-435. doi :10.1080/10409230701648502. PMC 3319127. PMID  17917874 . 
  46. ^ Quinto-Alemany D, Canerina-Amaro A, Hernández-Abad LG, Machín F, Romesberg FE, Gil-Lamaignere C (31 July 2012). Sturtevant J (ed.). "الخميرة تكتسب مقاومة ثانوية للعلاج بالأدوية المضادة للفطريات عن طريق الطفرات التكيفية". PLOS ONE . 7 (7): e42279. Bibcode :2012PLoSO...742279Q. doi : 10.1371/journal.pone.0042279 . PMC 3409178. PMID  22860105 . 
  47. ^ رحمن ن. "التأثير السريري لتغيرات تسلسل الحمض النووي". مبادرة تحويل الطب الوراثي . مؤرشف من الأصل في 4 أغسطس 2017. تم الاسترجاع 27 يونيو 2017 .
  48. ^ Freese E (أبريل 1959). "الفرق بين الطفرات التلقائية والطفرات الناتجة عن القواعد التناظرية في Phage 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 . 
  49. ^ Freese E (يونيو 1959). "التأثير الطفري المحدد للنظائر القاعدية على Phage T4". مجلة علم الأحياء الجزيئي . 1 (2): 87-105. doi :10.1016/S0022-2836(59)80038-3.
  50. ^ المراجع الخاصة بالصورة موجودة في صفحة ويكيميديا ​​كومنز على: Commons:File:Notable transitions.svg#References.
  51. ^ Hogan CM (12 أكتوبر 2010). "الطفرة". في Monosson E (محرر). موسوعة الأرض . واشنطن العاصمة: ائتلاف المعلومات البيئية، المجلس الوطني للعلوم والبيئة . OCLC  72808636. مؤرشف من الأصل في 14 نوفمبر 2015. تم الاسترجاع في 8 أكتوبر 2015 .
  52. ^ Boillée S، Vande Velde C، Cleveland DW (أكتوبر 2006). “ALS: مرض يصيب 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. 
  53. ^ Reva B, Antipin Y, Sander C (سبتمبر 2011). "التنبؤ بالتأثير الوظيفي لطفرات البروتين: التطبيق على جينومات السرطان". Nucleic Acids Research . 39 (17): e118. doi :10.1093/nar/gkr407. PMC 3177186. PMID  21727090 . 
  54. ^ Housden BE, Muhar M, Gemberling M, Gersbach CA, Stainier DY, Seydoux G, et al. (يناير 2017). "Loss-of-function genetic tools for animal models: cross-species and cross-platform Differences". Nature Reviews. Genetics . 18 (1): 24–40. doi :10.1038/nrg.2016.118. PMC 5206767. PMID 27795562  . 
  55. ^ Eggertsson G, Adelberg EA (أغسطس 1965). "مواقع الخريطة وخصوصيات الطفرات الكابتة في Escherichia coli K-12". علم الوراثة . 52 (2): 319-340. doi :10.1093/genetics/52.2.319. PMC 1210853. PMID 5324068  . 
  56. ^ Takiar V, Ip CK, Gao M, Mills GB, Cheung LW (مارس 2017). "الطفرات النيومورفية تخلق تحديات علاجية في السرطان". Oncogene . 36 (12): 1607–1618. doi :10.1038/onc.2016.312. PMC 6609160. PMID  27841866 . 
  57. ^ Ellis NA, Ciocci S, German J (فبراير 2001). "الطفرة الخلفية يمكن أن تنتج عودة النمط الظاهري في الخلايا الجسدية لمتلازمة بلوم". علم الوراثة البشرية . 108 (2): 167–73. doi :10.1007/s004390000447. PMID  11281456. S2CID  22290041.
  58. ^ Doolittle WF, Brunet TD (ديسمبر 2017). "حول الأدوار السببية والتأثيرات المختارة: جينومنا عبارة عن خردة في الغالب". BMC Biology . 15 (1): 116. doi : 10.1186/s12915-017-0460-9 . PMC 5718017. PMID  29207982 . 
  59. ^ Nichols RJ, Sen S, Choo YJ, Beltrao P, Zietek M, Chaba R, et al. (يناير 2011). "المناظر الطبيعية الظاهرية لخلية بكتيرية". Cell . 144 (1): 143–56. doi :10.1016/j.cell.2010.11.052. PMC 3060659. PMID  21185072 . 
  60. ^ van Opijnen T, Bodi KL, Camilli A (أكتوبر 2009). "Tn-seq: تسلسل موازٍ عالي الإنتاجية لدراسات اللياقة البدنية والتفاعل الجيني في الكائنات الحية الدقيقة". Nature Methods . 6 (10): 767–72. doi :10.1038/nmeth.1377. PMC 2957483. PMID  19767758 . 
  61. ^ Allen HL, Estrada K, Lettre G, Berndt SI, Weedon MN, Rivadeneira F, et al. (أكتوبر 2010). "مئات المتغيرات المتجمعة في المواضع الجينومية والمسارات البيولوجية تؤثر على طول الإنسان". Nature . 467 (7317): 832–8. Bibcode :2010Natur.467..832L. doi :10.1038/nature09410. PMC 2955183. PMID 20881960  . 
  62. ^ Charlesworth D ، Charlesworth B ، Morgan MT (ديسمبر 1995). "نمط التباين الجزيئي المحايد في ظل نموذج اختيار الخلفية". علم الوراثة . 141 (4): 1619–32. doi :10.1093/genetics/141.4.1619. PMC 1206892. PMID  8601499 . 
  63. ^ Loewe L (أبريل 2006). "قياس مفارقة الاضمحلال الجينومي بسبب سقاطة مولر في الحمض النووي للميتوكوندريا البشرية". Genetical Research . 87 (2): 133–59. doi : 10.1017/S0016672306008123 . PMID  16709275.
  64. ^ بيرنشتاين هـ، هوبف ف. أ.، ميشود ر. إ. (1987). "الأساس الجزيئي لتطور الجنس". علم الوراثة الجزيئي للتطور . التقدم في علم الوراثة. المجلد 24. ص 323-70. doi :10.1016/s0065-2660(08)60012-7. ISBN 9780120176243. PMID  3324702.
  65. ^ Peck JR, Barreau G, Heath SC (أبريل 1997). "الجينات غير الكاملة، طفرة فيشر وتطور الجنس". علم الوراثة . 145 (4): 1171-199. doi :10.1093/genetics/145.4.1171. PMC 1207886. PMID  9093868 . 
  66. ^ Simcikova D, Heneberg P (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 . 
  67. ^ Keightley PD, Lynch M (مارس 2003). "نحو نموذج واقعي للطفرات التي تؤثر على اللياقة البدنية". التطور؛ المجلة الدولية للتطور العضوي . 57 (3): 683-5، المناقشة 686-9. doi :10.1554/0014-3820(2003)057[0683:tarmom]2.0.co;2. JSTOR  3094781. PMID  12703958. S2CID  198157678.
  68. ^ Barton NH ، Keightley PD (يناير 2002). "فهم التباين الجيني الكمي". Nature Reviews Genetics . 3 (1): 11–21. doi :10.1038/nrg700. PMID  11823787. S2CID  8934412.
  69. ^ abc Sanjuán R, Moya A, Elena SF (يونيو 2004). "توزيع تأثيرات اللياقة البدنية الناجمة عن استبدالات النوكليوتيدات المفردة في فيروس الحمض النووي الريبي". 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 . 
  70. ^ كاراسكو ب، دي لا إجليسيا ف، إيلينا إس إف (ديسمبر 2007). "توزيع تأثيرات اللياقة البدنية والضراوة الناجمة عن استبدال النوكليوتيدات المفردة في فيروس سوس التبغ". مجلة علم الفيروسات . 81 (23): 12979-84. doi :10.1128/JVI.00524-07. PMC 2169111. PMID  17898073 . 
  71. ^ سانجوان ر (يونيو 2010). "تأثيرات اللياقة الطفرية في فيروسات الحمض النووي الريبي والحمض النووي أحادي السلسلة: الأنماط الشائعة التي كشفت عنها دراسات الطفرات الموجهة بالموقع". المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية في لندن. السلسلة ب، العلوم البيولوجية . 365 ( 1548): 1975-1982. doi :10.1098/rstb.2010.0063. PMC 2880115. PMID  20478892. 
  72. ^ Peris JB, Davis P, Cuevas JM, Nebot MR, Sanjuán R (يونيو 2010). "توزيع تأثيرات اللياقة البدنية الناجمة عن استبدالات النوكليوتيدات المفردة في البكتيريا العاثية f1". علم الوراثة . 185 (2): 603-9. doi :10.1534/genetics.110.115162. PMC 2881140. PMID  20382832 . 
  73. ^ إيلينا إس إف، إيكونوي إل، هاجيلا إن، أودين إس إيه، لينسكي آر إي (مارس ١٩٩٨). "توزيع تأثيرات اللياقة البدنية الناجمة عن طفرات الإدراج العشوائي في الإشريكية القولونية". جينيتيكا . 102-103 (1-6): 349-58. دوى :10.1023/أ:1017031008316. بميد  9720287. S2CID  2267064.
  74. ^ ab Hietpas RT, Jensen JD, Bolon DN (مايو 2011). "الإضاءة التجريبية لمناظر اللياقة البدنية". 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 . 
  75. ^ Davies EK, Peters AD, Keightley PD (سبتمبر 1999). "ارتفاع معدل حدوث الطفرات الضارة الخفية في Caenorhabditis elegans". Science . 285 (5434): 1748–51. doi :10.1126/science.285.5434.1748. PMID  10481013.
  76. ^ Loewe L, Charlesworth B (سبتمبر 2006). "استنتاج توزيع التأثيرات الطفرية على اللياقة البدنية في ذبابة الفاكهة". رسائل علم الأحياء . 2 (3): 426–30. doi :10.1098/rsbl.2006.0481. PMC 1686194. PMID 17148422  . 
  77. ^ Eyre-Walker A, Woolfit M, Phelps T (يونيو 2006). "توزيع تأثيرات اللياقة البدنية الناتجة عن الطفرات الضارة الجديدة في الأحماض الأمينية لدى البشر". علم الوراثة . 173 (2): 891–900. doi :10.1534/genetics.106.057570. PMC 1526495. PMID  16547091 . 
  78. ^ Sawyer SA, Kulathinal RJ, Bustamante CD , Hartl DL (أغسطس 2003). "يشير التحليل البايزي إلى أن معظم عمليات استبدال الأحماض الأمينية في ذبابة الفاكهة مدفوعة بالاختيار 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. 
  79. ^ Piganeau G, Eyre-Walker A (سبتمبر 2003). "تقدير توزيع تأثيرات اللياقة البدنية 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 . 
  80. ^ كيمورا م (فبراير 1968). "معدل التطور على المستوى الجزيئي". مجلة الطبيعة . 217 (5129): 624–6. رمز Bibcode :1968Natur.217..624K. doi :10.1038/217624a0. PMID  5637732. S2CID  4161261.
  81. ^ أكاشي هـ (سبتمبر 1999). "التنوع في تسلسل الحمض النووي داخل الأنواع وبينها و"البصمة" للانتقاء الطبيعي". جين . 238 (1): 39-51. doi :10.1016/S0378-1119(99)00294-2. PMID  10570982.
  82. ^ Eyre-Walker A (أكتوبر 2006). "المعدل الجينومي للتطور التكيفي". Trends in Ecology & Evolution . 21 (10): 569–75. Bibcode :2006TEcoE..21..569E. doi :10.1016/j.tree.2006.06.015. PMID  16820244.
  83. ^ Gillespie JH (سبتمبر 1984). "التطور الجزيئي على مستوى المشهد الطفري". التطور . 38 (5): 1116–1129. doi :10.2307/2408444. JSTOR  2408444. PMID  28555784.
  84. ^ Orr HA (أبريل 2003). "توزيع تأثيرات اللياقة البدنية بين الطفرات المفيدة". علم الوراثة . 163 (4): 1519–26. doi :10.1093/genetics/163.4.1519. PMC 1462510. PMID  12702694 . 
  85. ^ Kassen R, Bataillon T (أبريل 2006). "توزيع تأثيرات اللياقة البدنية بين الطفرات المفيدة قبل الاختيار في مجموعات تجريبية من البكتيريا". Nature Genetics . 38 (4): 484–8. doi :10.1038/ng1751. PMID  16550173. S2CID  6954765.
  86. ^ Rokyta DR, Joyce P, Caudle SB, Wichman HA (أبريل 2005). "اختبار تجريبي لنموذج المشهد الطفري للتكيف باستخدام فيروس الحمض النووي أحادي السلسلة". Nature Genetics . 37 (4): 441–4. doi :10.1038/ng1535. PMID  15778707. S2CID  20296781.
  87. ^ Imhof M, Schlotterer C (يناير 2001). "Fitness effects of advantageous mutations in evolving Escherichia coli populations". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 98 (3): 1113–7. Bibcode :2001PNAS...98.1113I. doi : 10.1073/pnas.98.3.1113 . PMC 14717. PMID  11158603 . 
  88. ^ ab "طفرة جينية في الخلايا الجسدية". قاموس الجينوم . أثينا، اليونان: Information Technology Associates. 30 يونيو 2007. مؤرشف من الأصل في 24 فبراير 2010. تم الاسترجاع في 6 يونيو 2010 .
  89. ^ "متغير الزيجوت المركب". MedTerms . نيويورك: WebMD . 14 يونيو 2012. مؤرشف من الأصل في 4 مارس 2016. تم الاسترجاع في 9 أكتوبر 2015 .
  90. ^ "RB1 Genetics". Daisy's Eye Cancer Fund . Oxford, UK. مؤرشف من الأصل في 26 نوفمبر 2011 . تم الاسترجاع في 9 أكتوبر 2015 .
  91. ^ "الطفرة الجسدية | علم الوراثة". موسوعة بريتانيكا . مؤرشف من الأصل في 31 مارس 2017. استرجاع 31 مارس 2017 .
  92. ^ Hartl L, Jones EW (1998). Genetics Principles and Analysis . Sudbury, Massachusetts: Jones and Bartlett Publishers. ص 556. ISBN 978-0-7637-0489-6.
  93. ^ Milholland B, Dong X, Zhang L, Hao X, Suh Y, Vijg J (مايو 2017). "الاختلافات بين معدلات الطفرة الجرثومية والجسدية لدى البشر والفئران". Nature Communications . 8 : 15183. Bibcode :2017NatCo...815183M. doi :10.1038/ncomms15183. PMC 5436103. PMID  28485371 . 
  94. ^ ألبرتس ب (2014). علم الأحياء الجزيئي للخلية (الطبعة السادسة). جارلاند ساينس. ص 487. ISBN 9780815344322.
  95. ^ ab Chadov BF, Fedorova NB, Chadova EV (1 يوليو 2015). "الطفرات الشرطية في ذبابة الفاكهة: بمناسبة الذكرى السنوية الـ 150 لتقرير ج. مندل في برون". أبحاث الطفرات/المراجعات في أبحاث الطفرات . 765 : 40–55. رمز Bibcode :2015MRRMR.765...40C. doi :10.1016/j.mrrev.2015.06.001. PMID  26281767.
  96. ^ ab Landis G, Bhole D, Lu L, Tower J (يوليو 2001). "توليد ترددات عالية من الطفرات الشرطية التي تؤثر على نمو ذبابة الفاكهة ومدة حياتها". علم الوراثة . 158 (3): 1167–76. doi :10.1093/genetics/158.3.1167. PMC 1461716. PMID 11454765.  مؤرشف من الأصل في 22 مارس 2017. تم الاسترجاع في 21 مارس 2017 . 
  97. ^ abcd Gierut JJ, Jacks TE, Haigis KM (أبريل 2014). "استراتيجيات لتحقيق طفرة جينية مشروطة في الفئران". Cold Spring Harbor Protocols . 2014 (4): 339–49. doi :10.1101/pdb.top069807. PMC 4142476. PMID  24692485 . 
  98. ^ سبنسر دي إم (مايو 1996). "إنشاء طفرات مشروطة في الثدييات". الاتجاهات في علم الوراثة . 12 (5): 181-7. doi :10.1016/0168-9525(96)10013-5. PMID  8984733.
  99. ^ Tan G, Chen M, Foote C, Tan C (سبتمبر 2009). "الطفرات الحساسة لدرجة الحرارة أصبحت سهلة: توليد طفرات مشروطة باستخدام إنتينات حساسة لدرجة الحرارة تعمل ضمن نطاقات درجات حرارة مختلفة". علم الوراثة . 183 (1): 13–22. doi :10.1534/genetics.109.104794. PMC 2746138. PMID 19596904  . 
  100. ^ دن دونين جيه تي، أنطوناراكيس إس إي (يناير 2000). "تمديدات تسمية الطفرات والاقتراحات 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.
  101. ^ جونسون هـ، سوليم ب، كير ب، كريستموندسدوتير س، زينك ف، هجارتارسون إي، وآخرون (سبتمبر 2017). "التأثير الأبوي على الطفرات الجديدة في الخلايا الجرثومية البشرية في 1548 ثلاثيًا من أيسلندا". نيتشر . 549 (7673): 519-522. رمز Bibcode : 2017Natur.549..519J. doi : 10.1038/nature24018. PMID  28959963. S2CID  205260431.
  102. ^ 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 . 
  103. ^ ab Loewe, Laurence; Hill, William G. (2010). "The population genetics of alterments: good, bad, and different". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences . 365 (1544). Philosophical Transactions of the Royal Society of London: 1153–1167. doi :10.1098/rstb.2009.0317. PMC 2871823. PMID  20308090 . 
  104. ^ محي الدين، محي الدين؛ كوي، ر. فرانك؛ بيرسون، كريستوفر إي . (2022). "طفرات دي نوفو، الفسيفساء الجينية، والأمراض الوراثية". Frontiers in Genetics . 13. doi : 10.3389/fgene.2022.983668 . PMC 9550265. PMID  36226191 . 
  105. ^ محي الدين، محي الدين؛ كوي، ر. فرانك؛ بيرسون، كريستوفر إي. (2022). "الطفرات الجديدة، والتباين الجيني، والأمراض الوراثية". Frontiers in Genetics . 13. doi : 10.3389/fgene.2022.983668 . PMC 9550265. PMID  36226191 . 
  106. ^ 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 . 
  107. ^ إيكهاتا، هيرونوبو؛ أونو، تيتسويا (2011). “آليات الطفرات فوق البنفسجية”. مجلة أبحاث الإشعاع . 52 (2). J راديات الدقة: 115-125. بيب كود :2011JRadR..52..115I. دوى :10.1269/jrr.10175. بميد  21436607 . تم الاسترجاع في 9 ديسمبر 2023 .
  108. ^ "دراسة تتحدى النظرية التطورية القائلة بأن طفرات الحمض النووي عشوائية". جامعة كاليفورنيا ديفيس . تم الاسترجاع في 12 فبراير 2022 .
  109. ^ Monroe JG, Srikant T, Carbonell-Bejerano P, Becker C, Lensink M, Exposito-Alonso M, et al. (فبراير 2022). "تحيز الطفرة يعكس الانتقاء الطبيعي في نبات أرابيدوبسيس ثاليانا". مجلة نيتشر . 602 (7895): 101–105. رمز Bibcode :2022Natur.602..101M. doi :10.1038/s41586-021-04269-6. PMC 8810380. PMID  35022609 . 
  110. ^ Bartlett, J. (2023). "عشوائية فيما يتعلق باللياقة البدنية أو الاختيار الخارجي؟ تمييز مهم ولكن غالبًا ما يتم تجاهله". Acta Biotheoretica . 71 (2): 12. doi :10.1007/s10441-023-09464-8. PMID  36933070. S2CID  257585761.
  111. ^ Doniger SW, Kim HS, Swain D, Corcuera D, Williams M, Yang SP, Fay JC (أغسطس 2008). Pritchard JK (محرر). "كتالوج تعدد الأشكال المحايدة والضارة في الخميرة". PLOS Genetics . 4 (8): e1000183. doi : 10.1371/journal.pgen.1000183 . PMC 2515631. PMID  18769710 . 
  112. ^ Ionov Y, Peinado MA, Malkhosyan S, Shibata D, Perucho M (يونيو 1993). "الطفرات الجسدية المنتشرة في تسلسلات متكررة بسيطة تكشف عن آلية جديدة لسرطان القولون". Nature . 363 (6429): 558–61. Bibcode :1993Natur.363..558I. doi :10.1038/363558a0. PMID  8505985. S2CID  4254940.
  113. ^ Araten DJ, Golde DW, Zhang RH, Thaler HT, Gargiulo L, Notaro R, Luzzatto L (سبتمبر 2005). "قياس كمي لمعدل الطفرة الجسدية البشرية". Cancer Research . 65 (18): 8111–7. doi : 10.1158/0008-5472.CAN-04-1198 . PMID  16166284.
  114. ^ سوليفان إيه دي، ويجينتون جيه، كيرشنر دي (أغسطس 2001). "طفرة المستقبلات المساعدة CCR5Delta32 تؤثر على ديناميكيات أوبئة فيروس نقص المناعة البشرية ويتم اختيارها من قبل فيروس نقص المناعة البشرية". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 98 (18): 10214-9. رمز Bibcode : 2001PNAS...9810214S. doi : 10.1073/pnas.181325198 . PMC 56941. PMID  11517319. 
  115. ^ "لغز الموت الأسود". أسرار الموتى . الموسم 3. الحلقة 2. 30 أكتوبر 2002. بي بي إس . مؤرشف من الأصل في 12 أكتوبر 2015. تم الاسترجاع 10 أكتوبر 2015 .خلفية الحلقة.
  116. ^ Galvani AP, Slatkin M (ديسمبر 2003). "تقييم الطاعون والجدري كضغوط انتقائية تاريخية للأليل المقاوم لفيروس نقص المناعة البشرية CCR5-Delta 32". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 100 (25): 15276–9. Bibcode :2003PNAS..10015276G. doi : 10.1073/pnas.2435085100 . PMC 299980. PMID  14645720 . 
  117. ^ Konotey-Ahulu F. "Frequently Asked Questions [FAQ's]". sicklecell.md . مؤرشف من الأصل في 30 أبريل 2011 . تم الاسترجاع في 16 أبريل 2010 .
  118. ^ هيوز د، أندرسون دي (سبتمبر 2017). "المسارات التطورية لمقاومة المضادات الحيوية". المراجعة السنوية لعلم الأحياء الدقيقة . 71 : 579-596. doi : 10.1146/annurev-micro-090816-093813 . PMID  28697667.
  119. ^ Ségurel L, Bon C (أغسطس 2017). "حول تطور ثبات اللاكتاز لدى البشر". المراجعة السنوية لعلم الجينوم وعلم الوراثة البشرية . 18 : 297–319. doi :10.1146/annurev-genom-091416-035340. PMID  28426286.
  120. ^ أميكون، ماسيمو؛ جوردو، إيزابيل (2021). "التوقيعات الجزيئية للتنافس على الموارد: التدخل الاستنساخي يفضل التنوع البيئي ويمكن أن يؤدي إلى نشوء الأنواع الجديدة". التطور؛ المجلة الدولية للتطور العضوي . 75 (11). المجلة الدولية للتطور العضوي: 2641-2657. doi :10.1111/evo.14315. PMC 9292366. PMID  34341983 . 
  121. ^ abc Barešić, Anja; Martin, Andrew CR (1 أغسطس 2011). "الانحرافات المرضية المعوضة". BioMolecular Concepts . 2 (4): 281–292. doi : 10.1515/bmc.2011.025 . ISSN  1868-503X. PMID  25962036. S2CID  6540447.
  122. ^ abc Whitlock, Michael C.; Griswold, Cortland K.; Peters, Andrew D. (2003). "التعويض عن الانهيار: الحجم الفعال الحرج للسكان الذين يعانون من الطفرات الضارة والتعويضية". Annales Zoologici Fennici . 40 (2): 169–183. ISSN  0003-455X. JSTOR  23736523.
  123. ^ ab Lanfear, Robert; Kokko, Hanna; Eyre-Walker, Adam (1 January 2014). "Population size and the rate of evolution". Trends in Ecology & Evolution . 29 (1): 33–41. Bibcode :2014TEcoE..29...33L. doi :10.1016/j.tree.2013.09.009. ISSN  0169-5347. PMID  24148292.
  124. ^ Doudna, Jennifer A. (1 November 2000). "Structural genomics of RNA". Nature Structural Biology . 7 : 954–956. doi :10.1038/80729. PMID  11103998. S2CID  998448.
  125. ^ Cowperthwaite, Matthew C.; Bull, JJ; Meyers, Lauren Ancel (20 October 2006). "From Bad to Good: Fitness Reversals and the Ascent of Damterious Mutations". PLOS Computational Biology . 2 (10): e141. Bibcode :2006PLSCB...2..141C. doi : 10.1371/journal.pcbi.0020141 . ISSN  1553-7358. PMC 1617134. PMID 17054393  . 
  126. ^ Cowperthwaite, Matthew C.; Meyers, Lauren Ancel (1 December 2007). "How Mutational Networks Shape Evolution: Lessons from RNA Models". Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics . 38 (1): 203–230. doi :10.1146/annurev.ecolsys.38.091206.095507. ISSN  1543-592X.
  127. ^ ab Azbukina, Nadezhda; Zharikova, Anastasia; Ramensky, Vasily (1 October 2022). "التعويض داخل الجينات من خلال عدسة المسح الطفري العميق". المراجعات الفيزيائية الحيوية . 14 (5): 1161–1182. doi :10.1007/s12551-022-01005-w. ISSN  1867-2469. PMC 9636336. PMID  36345285 . 
  128. ^ abcd DePristo, Mark A.; Weinreich, Daniel M.; Hartl, Daniel L. (September 2005). "Missense meanderings in sequence space: a biophysical view of protein evolution". Nature Reviews. Genetics . 6 (9): 678–687. doi :10.1038/nrg1672. ISSN  1471-0056. PMID  16074985. S2CID  13236893.
  129. ^ ab Ferrer-Costa, Carles; Orozco, Modesto; Cruz, Xavier de la (5 January 2007). "Characterization of Compensated Mutations in Terms of Structural and Physico-Chemical Properties". مجلة البيولوجيا الجزيئية . 365 (1): 249–256. doi :10.1016/j.jmb.2006.09.053. ISSN  0022-2836. PMID  17059831.
  130. ^ Lunzer, Mark; Golding, G. Brian; Dean, Antony M. (21 October 2010). "Pervasive Cryptic Epistasis in Molecular Evolution". PLOS Genetics . 6 (10): e1001162. doi : 10.1371/journal.pgen.1001162 . ISSN  1553-7404. PMC 2958800. PMID 20975933  . 
  131. ^ ab Corrigan, Rebecca M.; Abbott, James C.; Burhenne, Heike; Kaever, Volkhard; Gründling, Angelika (1 سبتمبر 2011). "c-di-AMP هو رسول ثانٍ جديد في Staphylococcus aureus له دور في التحكم في حجم الخلية وإجهاد الغلاف". PLOS Pathogens . 7 (9): e1002217. doi : 10.1371/journal.ppat.1002217 . ISSN  1553-7366. PMC 3164647. PMID 21909268  . 
  132. ^ اي بي سي 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. دوى :10.1038/ng.1038. ISSN  1546-1718. بمك 3246538 . بميد  22179134. 
  133. ^ ab Gagneux, Sebastien; Long, Clara Davis; Small, Peter M.; Van, Tran; Schoolnik, Gary K.; Bohannan, Brendan JM (30 June 2006). "التكلفة التنافسية لمقاومة المضادات الحيوية في Mycobacterium tuberculosis". Science . 312 (5782): 1944–1946. Bibcode :2006Sci...312.1944G. doi :10.1126/science.1124410. ISSN  1095-9203. PMID  16809538. S2CID  7454895.
  134. ^ abc Reynolds, MG (ديسمبر 2000). "التطور التعويضي في البكتيريا الإشريكية القولونية المقاومة للريفامبين". علم الوراثة . 156 (4): 1471–1481. doi :10.1093/genetics/156.4.1471. ISSN  0016-6731. PMC 1461348. PMID 11102350  . 
  135. ^ جونج، ليزي إيان؛ سوتشار، مارك أ؛ بلوم، جيسي د (14 مايو 2013). باسكوال، مرسيدس (محرر). "التفاعل الوراثي بوساطة الاستقرار يقيد تطور بروتين الإنفلونزا". إي لايف . 2 : e00631. doi : 10.7554/eLife.00631 . ISSN  2050-084X. PMC 3654441. PMID  23682315 . 
  136. ^ ab Davis, Brad H.; Poon, Art FY; Whitlock, Michael C. (22 May 2009). "الطفرات التعويضية قابلة للتكرار ومتجمعة داخل البروتينات". Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences . 276 (1663): 1823–1827. doi :10.1098/rspb.2008.1846. ISSN  0962-8452. PMC 2674493. PMID 19324785  . 
  137. ^ Azbukina, Nadezhda; Zharikova, Anastasia; Ramensky, Vasily (1 October 2022). "التعويض داخل الجين من خلال عدسة المسح الطفري العميق". المراجعات الفيزيائية الحيوية . 14 (5): 1161–1182. doi :10.1007/s12551-022-01005-w. ISSN  1867-2469. PMC 9636336. PMID 36345285  . 
  138. ^ ab Burch, Christina L; Chao, Lin (1 March 1999). "التطور بخطوات صغيرة ومناظر طبيعية 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  . 
  139. ^ ab Rimmelzwaan, GF; Berkhoff, EGM; Nieuwkoop, NJ; Smith, DJ; Fouchier, RAM; Osterhaus, ADMEYR 2005 (2005). "الاستعادة الكاملة للياقة الفيروسية من خلال الطفرات التعويضية المتعددة في النوكليوبروتين لفيروس الأنفلونزا أ الذي يفرز الطفرات الهاربة من الخلايا الليمفاوية 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}}:CS1 maint: أسماء رقمية: قائمة المؤلفين ( الرابط )
  140. ^ 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.
  141. ^ 1000 Genomes Project Consortium؛ وآخرون (2015). "مرجع عالمي للتنوع الجيني البشري". Nature . 526 (7571): 68–74. Bibcode :2015Natur.526...68T. doi :10.1038/nature15393. PMC 4750478. PMID  26432245 . {{cite journal}}:CS1 maint: أسماء رقمية: قائمة المؤلفين ( الرابط )
  142. ^ لوبسكي، جيمس ر.؛ بلمونت، جون دبليو.؛ بوروينكل، إريك؛ جيبس، ريتشارد أ. (2011). "علم الجينوم العشائري والبنية المعقدة للأمراض البشرية". Cell . 147 (1): 32–43. doi :10.1016/j.cell.2011.09.008. PMC 3656718. PMID  21962505 . 
  143. ^ Veltman, Joris A.; Brunner, Han G. (2012). "De novomuts in human genetic Disease". Nature Reviews Genetics . 13 (8): 565–575. doi :10.1038/nrg3241. PMID  22805709. S2CID  21702926. تم الاسترجاع في 9 ديسمبر 2023 .
تحتوي ويكيميديا ​​كومنز على وسائط متعلقة بـ الطفرات .
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=طفرة&oldid=1256470175"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate