Frameshift mutáció

A kereteltolásos mutáció a DNS-szekvencia mutációinak  egy fajtája, amelyet a nukleotidok olyan mennyiségben történő beépítése vagy deléciója jellemez , amely nem a három többszöröse. Az eredmény egy kereteltolódás az mRNS -transzkripció során . A kereteltolásos mutációkat cél, nem cél, késleltetett cél és nem cél késleltetett kereteltolásos mutációkra osztják.

A kereteltolásos mutációt, amelyben egy nukleotid beépül vagy ki van törölve, meg kell különböztetni az egyetlen nukleotid polimorfizmusától , amelyben az egyik nukleotidot egy másik helyettesíti.

Hatásmechanizmus

A genetikai kód triplett jellege miatt számos olyan nukleotid beépítése vagy törlése, amelyek nem többszörösei háromnak, az információ erős torzulásához vezet az átírt mRNS-ben. Stopkodont is eredményezhet , ami a fehérjeszintézis idő előtti leállításához vezethet.

Az ellenkező helyzet is előfordulhat, amikor a megváltozott stopkodon bármilyen aminosavat kódolni kezd. Ez a polipeptidlánc abnormális megnyúlásához vezet. Ha a kodonok deléciója és inszerciója egymás után történik a kodonlánc ugyanazon pontján a DNS-ben, ez egy kívánt hosszúságú fehérje szintéziséhez vezethet, de a megváltozott fragmensben más aminosavval (SNP mutáció - egyetlen nukleotid polimorfizmus ).

Frameshift célmutáció

A kereteltolódásos célmutáció  olyan kereteltolásos mutáció, amely a DNS-károsodással ellentétesnek tűnik, és leállíthatja a DNS-szintézist. Például az ellentétes ciklobután pirimidin dimerek [1]  az ultraibolya mutagenezis fő okai. A kifejezés a „cél” szóból származik. Egyes célkereteltolásos mutációk, mint például az egynukleotidos inszerciók és deléciók, pontmutációk közé sorolhatók. Cél deléciókra, cél inszerciókra, cél komplex deléciókra és cél komplex inszerciókra, illetve célkésleltetett deléciókra, célkésleltetett inszerciókra, célkésleltetett komplex deléciókra és célkésleltetett komplex inszerciókra oszthatók [2] [3] .

A célkereteltolásos mutációk kialakulásának mechanizmusai

A képkockaeltolódásos mutációk kialakulásának mechanizmusát magyarázó legésszerűbb modellnek jelenleg a Streisinger-modell [4] [5] , amely arra utal, hogy a képkockaeltolódásos mutációk kialakulásának oka a rések megjelenésében és elcsúszásában rejlik. DNS-szál a szintézis során [6] . Kimutatták, hogy a deléciók kialakulása a DNS-molekulában hurkok vagy dudorok megjelenésével függ össze [7] .

Az ultraibolya mutagenezis polimeráz-tautomer modelljének keretein belül a cisz-szin-ciklobután-timin dimerek által okozott célinszerciók [8] , céldeléciók [9] és célkomplex inszerciók [10] képződési mechanizmusának modelljeit dolgozták ki. . A timint egy specifikus ritka tautomer formában tartalmazó cisz-szin-ciklobután timin dimerekkel szemben lévő kanonikus DNS-bázisok beépülésének szerkezeti elemzése azt mutatta, hogy lehetetlen velük szemben semmilyen kanonikus bázist beépíteni úgy, hogy a bázisok között hidrogénkötések alakuljanak ki ebben a ritka tautomerben. formája és a DNS kanonikus alapjai. A cisz-szin-ciklobután timin-dimerekkel szemben, amelyek timinmolekulákat tartalmaznak ebben a ritka tautomer formában, egy nukleotidnyi rések jelenhetnek meg. A DNS-szál elcsúszása és hurkok kialakulása deléciók vagy inszerciók kialakulásához vezethet.

Frameshift mutációk által okozott patológiák

Jegyzetek

  1. ↑ Wang CI, Taylor JS. 1992. In vitro bizonyítékok arra vonatkozóan, hogy az UV-sugárzás által kiváltott kereteltolódás és a szubsztitúciós mutációk a T-pályákon egy specifikus timin-dimeren túli, eltolódás által közvetített replikáció eredménye. Biochemistry 31:3671-3681.
  2. ↑ Kobayashi S, Valentine MR, Pham P, O'Donnell M, Goodman MF. 2002. Fidelity of Escherichia coli DNS polimeráz IV. Kis deléciós mutációk preferenciális generálása dNTP-stabilizált eltolódással. J Biol. Chem. 277:34198-34207.
  3. ↑ Kim SR, Matsui K, Yamada P, Gruz P, Nohm T. 2001. Pol IV-et kódoló kromoszómális és episzomális dinB gének szerepe Escherichia coli célzott és nem célzott mutagenezisében. Mol Genet Genomics 266:207-215.
  4. ↑ Strand M, Prolla TA, Liskay RM, Petes TD. 1993. Az egyszerű ismétlődő DNS szakaszainak destabilizálása élesztőben olyan mutációk által, amelyek befolyásolják a DNS-hibák javítását. Nature 365, 274-276.
  5. ↑ Bzymek M, Saveson CJ, Feschenko VV, Lovett ST. 1999. A deléció képződésének elcsúszott illesztési mechanizmusai: in vivo érzékenység a nukleázokra. J Bacteriol, 181:477-482.
  6. ↑ Streisinger G, Okada J, Emerich J, Newrich J, Tsugita A, Terraghi E, Inouye M. 1966. Frameshift mutations and the genetic code. Cold Spring Harbor Symp Quant Biol 31:77-84.
  7. ↑ Baase WA, Jose D, Ponedel BC, von Hippel PH, Johnson NP. 2009. Trinukleotid frameshift deléciók DNS modelljei: hurkok és dudorok kialakulása a primer-templát találkozásnál. Nucleic Acids Res. 37:1682-1689.
  8. ↑ Grebneva HA 2014. Célzott kereteltolásos mutációk mechanizmusai: cisz-syn ciklobután timin dimereket tartalmazó DNS hibaveszélyes vagy SOS szintézise során keletkező inszerciók. Mol Biol (Mosk) 48:457-467.
  9. ↑ Grebneva HA Polimeráz – tautomer modell célzott kereteltolásos mutációkhoz: deléciók kialakulása a cisz-syn ciklobután-timin dimereket tartalmazó kettős szálú DNS hibaveszélyes vagy SOS replikációja során. J Fénykép. Mat. Techn. 2015.1:19-26.
  10. ↑ Grebneva E. A. 2015. Célkomplex inszerciók kialakulásának mechanizmusai cisz-syn ciklobután-timin dimereket tartalmazó DNS-molekula szintézise során. Az Ukrán Nemzeti Tudományos Akadémia jelentései 5. sz., p. 145-154.

Irodalom