A genetikai mutáció a genetikai állomány (genom) megváltozását jelenti. Mutációk a sejtek életében, működésében és a sejtosztódás során rendszeresen történnek a szervezetben, ezek hatása az észrevehetetlentől az életet veszélyeztető állapotok kialakulásáig terjedhet.
Minden élőlény, így az ember meghatározója is a genetikai állománya, vagyis a genom határozza meg az egyedi tulajdonságokat, és egyfajta térképként tartalmazza minden olyan alkotóelem leírását, ami a szervezet felépítéséhez és működéséhez, az élethez szükséges. Az így létrejövő genetikai állomány egyedi, minden embernél más.
A genetikai állomány nem állandó, külső hatásokra és a generációk változásával is alakul. Ezek nélkül a változások nélkül nem is lenne képes az emberi faj alkalmazkodni a változó környezeti körülményekhez. Genetikai változás az is, amikor az ivaros szaporodás során a szülők genetikai állománya keveredik (rekombináció). A másik fajta változás a mutáció, amikor az egyed génállományában valamilyen hatásra változás történik. A test saját génjavító mechanizmusai a változások jelentős részét képesek megfelelő keretek közt tartani és javítani.
Genetikai mutációk megjelenése
A genetikai mutációk kiterjedése többféle lehet:
- pontmutáció: csak egyetlen gént érint (pl. albinizmus, fenilketonúria);
- kromoszómamutáció: több gént, akár egy egész kromoszómát érint (pl. Down-szindróma, Turner-szindróma).
A genetikai mutációk megjelenésük szerint két csoportra oszthatók:
- testi (szomatikus) mutációk,
- öröklődő (csíravonal) mutációk.
Testi (szomatikus) mutációk
Ebben az esetben a test valamelyik sejtjének genetikai állományában történik mutáció. Ilyen típusú változások folyamatosan történnek a sejtekben, és többségük nincs hatással a működésre, mivel a szervezet hibajavító mechanizmusai javítják őket. Ennek ellenére egy részük állandó maradhat, ami akár daganatos betegség kialakulásának első lépése is lehet. Ilyenkor a változás csak az érintett sejt osztódásából származó sejtekben jelenik meg, nem örökítődik tovább az utódokra. A kutatások szerint a sejtek mutációra való hajlama nem egyforma.
Öröklődő (csíravonal) mutációk
Az ivarsejtek genetikai állományában megjelenő mutációk öröklődnek, és ezen hibák javítására nem is törekszik a szervezet. Többnyire ilyen mutációk állnak a veleszületett fejlődési rendellenességek hátterében.
A genetikai mutációk lehetséges okai
A genetikai állomány változását több tényező is okozhatja. A változás lehet spontán, vagyis nem ismert okból történő, vagy történhet külső hatásra, például alkohol, UV-sugárzás, dohányzás, magas hőmérséklet, vegyszerek, röntgensugárzás stb. hatására. Ezeket a hatásokat, amikor az osztódó sejtek kóros működéséhez és túlzott (daganatos) osztódásához vezetnek, onkogén hatásnak nevezzük. Onkogén minden olyan anyag, ami sejt- és szövetkárosító hatást képes kiváltani.
A genetikai mutációk következményei
A genetikai variációk sok esetben változásokat okoznak a szervezetben, ez kifejeződhet egyéni különbségek, jellegzetességek, betegségek, de akár életet veszélyeztető formában is.
- Alaktani (morfológiai) mutáció hatására a külső jelleg, a kinézet változik meg (például egyes interszexuális állapotok esetén, amikor a nemi szervek anatómiailag eltérnek a megszokott férfi vagy női megjelenéstől).
- A halálos mutáció miatt az utód nem lesz életképes.
- Az anyagcsere-mutációk a szervezet anyagcseréjét érintő változások. Ilyen például a fenilketonúria veleszületett anyagcsere-rendellenesség esete.
- A viselkedési mutáció a viselkedést változtathatja meg, mivel részben ez is genetikailag meghatározott. Orvosi bizonyítékok alapján feltételezhető, hogy a szexuális orientáció hátterében ilyen genetikai variáció áll.
- A kondicionális (feltételes) mutációk csak akkor váltanak ki hatást a szervezetben, ha bizonyos egyéb körülmény is fennáll. Az egyéb körülmény sokféle lehet, pl. anyai szerhasználat vagy hormonzavarok. Kutatások szerint ilyen okok álhatnak a nemi diszfória kialakulása hátterében, amikor a magzati fejlődés során az agyi fejlődést jelenleg ismeretlen környezeti hatások érik.
A mutációkat továbbá megkülönböztethetjük az alapján is, hogy a génműködés milyen formában sérül vagy változik, és ez a szervezet egyes funkcióit hogyan befolyásolja. Ez alapján elkülönítjük az alábbi csoportokat:
- funkcióvesztő mutációk hatására egy-egy fehérjéből kevesebb (pl. SMA) vagy egyáltalán nem termelődik (pl. cisztás fibrózis);
- funkciónyerő mutációk hatására a gén szabályozása alapján termelődő fehérje aktivitása megnőhet vagy az újabb folyamatokba is belép. Ilyen például a rosszindulatú daganatok kialakulása.
Mutációk és daganatok
A rosszindulatú daganatok hátterében mindig valamilyen mutációs folyamat halmozódása áll. Sok mutáció nem jár ilyen következménnyel, de ha a fehérjéket kódoló szakasz érintett, és a mutációk halmozódnak, kialakulhatnak a rákos sejtek, melyek szaporodásnak indulnak, és az adott szerv működését károsítják.
A mutációk létrejöttében nagy szerepe van a külső tényezőknek (amelyeket, ha rákos elváltozást okoznak, onkogén tényezőknek nevezzük). Ezek közül a legismertebb a dohányzás és az UV-sugárzás.
Egyes daganatfajták bizonyos mutációkhoz kötődnek, amelyek – és így a daganatra való hajlam is – örökölhető. Ezek közül a legismertebb a BRCA1 és BRCA2 gén, amely megnöveli a mell- és petefészekrák kialakulásának esélyét. Ezzel együtt azonban nem biztos, hogy a betegség valóban ki is alakul, és sok mellrákos esetnél nincs jelen ez a génmutáció.
A daganatok kezelésénél újfajta kezelési lehetőséget jelentenek a változásokat feltérképező és javító génterápiás eljárások.
