يمكن تقسيم التأثيرات التي تقوم بها المطفرات الكيميائية والتي تؤثر على طبيعة التسلسلات النيوكليوتيدية عموماً الى الآتي:

أولاً : تبديل الأحماض النووية التي هي ليست في حالة تضاعف:

 ويحدث هذا بالاشكال الآتية:

1 - ازالة الأمين (deaminaiton) : بعض المواد الكيميائية كما في حامض النتروز يسبب ازالة أمين تأكسدية (oxidative deamination) ، حيث تستبدل مجموعة الأمين (NH₂) في أحدى قواعد الـ DNA بمجموعة هيدروكسيل (OH) وذلك عن طريق المطفر الكيميائي حامض النتروز ، وبهذه الطريقة، تزال مجموعة الأمين من الأدنين ليتحول الى هايبوكزانثين (hypoxanthine). وبواسطة خطوة معينة يتحول الـ hypoxanthine الى شكل معين يمكن له أن يزدوج فيه مع السايتوسين. وبهذه الطريقة، يتحول زوج A:T الى زوج G:C وبنفس الطريقة، تقوم عملية ازالة الأمين بتحويل السايتوسين الى يوراسيل والذي يمتلك خواص ازدواجية مشابهة للثايمين في كون أن زوج C:G يتغير الى زوج A:T.

2- اضافة الهيدروکسیل (hydroxylamination) :عندما يعامل الـ DNA بمادة الهيدروكسيل أمين (hydroxyl amine)، تتفاعل قاعدة السايتوسين بشكل قوي جدا. يسبب الهيدروكسيل أمين اضافة الهيدروكسيل الى مجموعة الأمين للسايتوسين ليعطي hydroxylcytosine والتي تزدوج بعد ذلك مع الأدنين. وبهذه الطريقة، يحث الهيدروكسيل أمين على تحويل زوج C:G الى زوج A:T في طفرة نقطية من نوع .transition

3 - تحطيم حلقات البريميدين (pyrimidine rings breaking): يؤثر الهايدرازين (hydrazine) على تكسير حلقات اليوراسيل والسايتوسين ليعطي تركيبا يسمى بالـ pyrazolone و -aminopyaliMathe3على التوالي .على العموم تعد معاملة الـ RNA أو الـ DNA بالهايدرازين اللامائي تنتج في تحطم حلقات الـ pyrimidine التابعة لهما.

4- اضافة الألكيل (alkylation) تحمل بعض تلك العناصر مجموعتين أو أكثر من مجاميع الألكيل بشكل فعال وتعمل كمطفرات قوية نتيجة لذلك. ومعظم تلك العناصر التي قد تم دراستها بشكل مكثف هي بعض مشتقات الكبريت كما في dimethyl  methyl methane, dimethyl sulphate, diethyl sulphate sulphate .ethyl methane sulphonate, ethyl ethane sulphonate, sulphonate . وعلى أية حال، تنتج هذه المطفرات الطفرات بعدة طرق، كما في اضافة مجموعة مثيل الى الكوانين. وهذا يجعل الكوانين مناظراً (base analog) للأدنين. أو أنها تزيل مجموعة الألكيل من الكوانين في تفاعل يعرف بازالة البيورين (depurination). ان فقدان القواعد النتروجينية في سلسلة الـ DNA والتي ربما تمتلئ بالقاعدة الخاطئة، وبهذه الطريقة، تنتج الطفرة.

ثانيا: تبديل الأحماض النووية خلال مرحلة التضاعف

ويحدث هذا بالأشكال الآتية:

1 - مناظرات القواعد base analogues)) : تمتلك بعض المواد الكيميائية تركيب جزيئي مشابه لقواعد الـ DNA الاعتيادية، بحيث يمكن لها أن تنحشر في شريط الـ DNA المتضاعف. وعلى سبيل المثال، تعد مادة bromouracil-5 هي نظير تركيبي للثايمين (methylcytosine-5) لانها تحتوي على ذرة برومين bromine atom بدلا من مجموعة المثيل في الثايمين ولذلك لها القدرة على أن تحل محل الثايمين . وبهذه الطريقة، يتحول زوج A:T الى A:BU وهذا يحول زوج A:T الى زوج C:G يبين شكل (1) مثالاً لهذه الحالة المتمثل بمادة البرومويوراسيل (bromouracil (BrdU ، والتي هي مناظرة للثايمين ينحشر البرومويوراسيل في الـ DNA بدلا من الثايمين. ولكنه يمتلك خواص ارتباط غامضة، بسبب وجود ذرة البرومين والتي تسمح بحدوث خدعة والتي تقوم فيها القاعدة بتغيير التركيب من شكل "كيتو" إلى شكل "أينول". ويمكن لشكل الاينول الازدواج مع الكوانين، والذي يؤدي إلى استبدال الأدنين الأصلي المزدوج مع الثايمين A=T إلى G≡C. إن الخطأ في الازدواج من الممكن أن يحصل أما خلال الانحشار الأصيل للقاعدة أو في دورة التضاعف المقبلة. يتم حث طفرة الـ transition باحتمالية معينة في كل دورة تضاعف، حيث يمتلك اندماج البرومويوراسيل تأثيرات مستمرة على تسلسل الــ .DNA

2 - تثبيط مولدات الأحماض النووية : هنالك بعض المطفرات تتداخل مع تخليق قواعد النتروجين للأحماض النووية سواء كانت بيورين أو بريميدين. أما أن يسبب فقدان قاعدة واحدة في حدوث أخطاء في عملية الازدواج وعلى سبيل المثال، مادة الــ azaserine والتي تحطم تخليق البيورين والـ urethane والذي يحطم تخليق البريميدين.

3 - طفرة الـ transversion : عادة ما تتضمن طفرة الاستبدال في استبدال البيورين محل البريميدين أو العكس بالعكس. وتحتاج هذه الطفرة الى التضاعف لحدوثها.

الشكل (1) إمكانية التسبب بالطفرات عن طريق اندماج مماثلات القاعدة base analogs في ال DNA ( تصميم المؤلف )

مواضيع ذات صلة

السرطان .. تراكم للطفرات

آليات إصلاح خلل الدنا DNA Repair Mechanisms

اصلاح الدنا DNA REPAIR

Enhancers

The Structure of Promoters

أنواع الطفرات

شفرات الإشارة Signal codons

تنظيم التعبير الجيني عند مستوى ما بعد الاستنساخ في حقيقية النواة

تنظيم التعبير الجيني عند مستوى الاستنساخ في الكائنات حقيقية النواة

FUNCTIONAL CHROMATIN DOMAINS

Multiple but Related Subunits in Polymerases

The RNA Polymerase in Escherichia coli