Van arról cikk, hogy a mutációk milyen gyakorisággal okoznak különféle hatásokat, amik a fehérje interakciós hálózatban okoznak változásokat?

A konkrét kérdésre ugyan válaszolni nem tudok, de hasonló kérdésekkel én az alábbi oldalt szoktam felkeresni (angol):

[link]

Szerintem kevés olyan dolog van, ami ne lenne rajta.

Amire te keresed a választ, azzal a network biology foglalkozik, és iszonyatosan nem egyszerű kérdés. Kb mintha azt kérdeznéd, hogy a világ összes emberének mi a telefonszáma.

Biológiára fordítva: Vannak általános alapelvek, alap dolgok, amiket egy mutáció okozni tud pl. instabilitás (hőérzékeny mutáns), interakciós felszín sérülése (túl gyenge vagy túl erős kötés egy partnerrel/szubsztráttal), a katalaitikus hatékonyság csökkenése, teljesen működésképtelen fehérje létrejötte (pl korai stop kodon vagy aktív centrum mutáció), túl aktív fehérje jéltrejötte, funkció bővülése miatti hiba (ha a funkcióra csak ott és csak annyira van szükség, akkor baj lehet a túl sokból is).

Nyilván a mutáció típusok közül nem mind eredményezhet minden változást, egy nagy szakasz deléciója általában az egész gént lelövi, 3-mal nem osztható bázis inszerciója vagy deléciója frameshiftet okoz, bázisszubsztitúciós pontmtációk okzhatnak szinte bármilyen változást.

Ahhoz, hogy mindehhez gyakoriságot rendeljünk, érdemes lenne tudni az egyes mutációtípusok gyakoriságát, ami nem is egyenletes a genomon, tehát kéne az eloszlás is. Az embernek van 25-30000 génje (kb.), végig lehetne zongorázni, hogy melyik ponton milyen mutéció mit okozhat, de ez csak a durva mutációkra működik, pl korai stop kodonra. Minél enyhébb a mutáció, annál kevésbé tudod jósolni, hogy mit fog okozni a fehérjén.

(Meg azt is tegyük hozzá, hogy a szabályozó elemek is mutálódhatnak, és ez is befolyásolhatja a hálózatot, én pont ilyesmiből írtam a doktorimat.)

Nyilván eleinte ugyanazok, vagy nagyon hasonlóak (függ attól is, hogy a szabályozása hogyan érintett a duplikációban). De ahogy az egyik példány kiszabadul a szelekciós nyomás alól, elkezdhet más funkciókat kifejleszteni. Eukariótákban a Hox gének vagy hemoglobinok lenne jó példa arra, hogy duplikáció után az egyik példány megváltoztatja a tulajdonságait, "finomhangolódik". E. coliból a galaktóz operon két represszora ilyen, egymásnak a homológjai (egyértelmű a duplikációs eredet), és az egyik egy finomhangoló.

És hogy a szabályozás hogy jön ide: Tegyük fel, hogy egy gén duplikálódik, de úgy, hogy az ORF egy másik szabályozási környezetbe kerül, pl egy valamilyen szövetspecifikus kifejeződés helyett egy másik szövet promótere mögé. Ekkor lehetősége van arra, hogy az adott szövet igényeihez adaptálódjon., vagyis egy út arra, hogy szövetspecifikus fehérjeizoformák jöjjenek létre. Ilyenek pedig vannak, (bár nem tudom, hogy konkrétan a tropomiozin család hogyan alakult ki):

[link]

Egyébként eukariótákban szinte biztosan érintett lesz a szabályozási környezet, ha génduplikáció történik, mivel nagyon távoli elemek is befolyásolhatják az expressziót. Pokariótákban ez nem igaz feltétlenül, ott inkább az a tendencia, hogy relatív közeli elemek szabályozzák az expressziót. Tehát simán lehetséges, hogy egy genomszakasz duplikációja viszi magával az összes szabályozóelemet, és emiatt a duplikátum eleinte tök ugyanaz, mint a másik.