Nesmislena mutacija
 | Ovaj članak ima dvojnika. Članak "Nonsens mutacija" se također bavi ovom temom. |
Nesmislena mutacija, poznatija kao besmislena mutacija ili nonsens mutacija – u genetici – je tačkasta mutacija u sekvenci DNK koja rezultira u pojavi nezrelog stop kodona ili nonsens kodona, prilikom transkripcije iRNK. To razultira stvartanjem skraćenog, nepotpunog i običnog nefunkcionalnog proteinskog proizvoda. Ona se razlikuje od misens mutacija, jer je mutacija u kojoj je jedan nukleotid promijenjen tako da izaziva zamjenu aminokiselina. Neki genetički poremećaji, kao što su, naprimjer, talasemija i Dušenova mišićna distrofija, rezultiraju iz nonsens mutacija.[1][2]
Jednostavni primjer[uredi | uredi izvor]
DNK: 5' - ATG ACT CAC CGA GCG CGA AGC TGA - 3'
3' - TAC TGA GTG GCT CGC GCT TCG ACT - 5' iRNK: 5' - AUG ACU CAC CGA GCG CGA AGC UGA - 3' Protein: Met Thr His Arg Ala Arg Ser Stop
Ako pretpostavimo da je besmislena mutacija nastala u četvrtom tripletu DNK sekvence (CGA) uzrokujući da se citozin zamijeni sa timinom, u DNK sekvenci nastaje TGA. Transkripcijom TGA zatim prevodi se kao UGA, rezultirajući transkript i proteinski proizvod će biti:
DNK: 5' - ATG ACT CAC TGA GCG CGA AGC TGA - 3' 3' - TAC TGA GTG ACT CGC GCT TCG ACT - 5' iRNK: 5' - AUG ACU CAC UGA GCG CGU AGC UGA - 3' Protein: Met Thr His Stop
Preostali kodoni na iRNK nisu prevedeni u amino proteine jer je tokom translacije kodon stop prerano postignut. To može izazvati skraćenje proteinskog proizvoda, kojem često nedostaje normalna funkcionalnost, nemutantiranog proteina.[3]
Odnos iRNK i nonsens mutacije[uredi | uredi izvor]
Unatoč očekivanoj tendenciji za preranu terminaciju kodona i dobijanje skraćenog polipeptidnog proizvoda, u stvari, do formiranja skraćene proteina ne dolazi često u okolnostima in vivo. Mnogi organizmi, uključujući i ljude i niže vrste, kao što su kvasci, uključuju propadanje iRNK koje je posredovano putem nonsens mutacije, koja degradira iRNK sda nonsens mutacijom, prije nego što je prevedena u nefunkcionalne polipeptide.
Tristop kodona su dobili imena: UAG = amber, UGA = opal (ponekad umbra), a UAA = oker. "Amber" je dobio ime po otkrivačima Richardu Epsteinu i Charlesu Steinbergu, prema njihovom prijatelju Harrisu Bernsteinu, čije prezime, na njemačkom znači amber - "žuto“.[4] Ostala dva stop kodona, "oker" i "opal" imenovani kako bi se održala tema "imenovanja boja". Stop kodoni se nazivaju i "terminacijski" ili „nonsens" kodoni. Oni signaliziraju oslobađanje nastalih polipeptida iz ribosoma jer ne postoji odgovarajuća tRNK koja ima antikodone koji su komplementarni tim stop signalima, pa tako faktor oslobađanja, umjesto toga, vezuje se za ribosome.
Patologija sa nonsens mutacijama[uredi | uredi izvor]
Nonsens mutacije mogu uzrokovati genetičke bolesti, oštećenjem gena odgovornih za određeni protein, na primjer, distrofin u Dušenovoj mišićnoj distrofiji. Iste bolesti, međutim, mogu biti uzrokovane i drugim vrstama oštećenja istog gena. Primjeri bolesti za koje se zna da su među njihovim uzročnicima i nonsens mutacije uključuju, kako slijedi:
- Cistična fibroza (uzrokovana mutacijom G542X na genu zvanom regulator transmembranske kondukcije cistične fibroze).
- Duchennova mišićna distrofija (distrofin)
- Beta thalasaemija (β-globin)
- Hurlerov sindrom
Eksperimentalni lijek poznat kao PTC124 može biti koristan u liječenju nekih slučajeva svake od gore navedenih bolesti (tj., slučajeva koji su uzrokovani besmislenim mutacijama). PTC124 je trebalo da uđe u završnu fazu kliničkih ispitivanja još u 2007. godini.[6]
Također pogledajte[uredi | uredi izvor]
Reference[uredi | uredi izvor]
- ^ King R. C., Stransfield W. D. (1998). Dictionary of genetics. New York, Oxford: Oxford niversity Press. ISBN 0-19-50944-1-7.CS1 održavanje: upotreba parametra authors (link)
- ^ Bajrović K, Jevrić-Čaušević A., Hadžiselimović R., Eds. (2005). Uvod u genetičko inženjerstvo i biotehnologiju. Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB) Sarajevo. ISBN 9958-9344-1-8.CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
- ^ Hadžiselimović R., Pojskić N. (2005). Uvod u humanu imunogenetiku. Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB), Sarajevo. ISBN 9958-9344-3-4.
- ^ Edgar B (oktobar 2004). "The genome of bacteriophage T4: an archeological dig". Genetics. 168 (2): 575–82. PMC 1448817. PMID 15514035.
- ^ Reference za slike mogu se naći na Wikimedia Commons stranici: Commons:File:Notable mutations.svg#References.
- ^ Henderson, Mark (23. 4. 2007). "Daily pill to beat genetic diseases". The Times. London. Pristupljeno 23. 10. 2007.
Vanjski linkovi[uredi | uredi izvor]
- Mutations Arhivirano 22. 2. 2014. na Wayback Machine
- Nonsense mutation Arhivirano 11. 5. 2011. na Wayback Machine (Medical dictionary)
- Gatfield D, Unterholzner L, Ciccarelli FD, Bork P, Izaurralde E (1. 8. 2003). "Nonsense-mediated mRNA decay in Drosophila: at the intersection of the yeast and mammalian pathways". The EMBO Journal. 22 (15): 3960–70. doi:10.1093/emboj/cdg371. PMC 169044. PMID 12881430.CS1 održavanje: upotreba parametra authors (link)
- Welch EM; et al. (2007). "PTC124 targets genetic disorders caused by nonsense mutations". Nature. 447 (7140): 87–91. Bibcode:2007Natur.447...87W. doi:10.1038/nature05756. PMID 17450125.