Wat is een frameshift -mutatie?

Een frameshift-mutatie is een genetisch defect dat resulteert in de productie van abnormale, vaak niet-functionerende eiwitten.Een fout in de volgorde van genetische informatie zorgt ervoor dat de eiwitsynthesemachines van de cel aminozuren in de verkeerde volgorde verbinden.Frameshift -mutaties worden geassocieerd met een aantal verschillende menselijke ziekten, waaronder de ziekte van Tay Sachs.

Om te begrijpen waarom een frameshift -mutatie ziekte kan veroorzaken, helpt het de basis te begrijpen van hoe eiwitten worden gemaakt.De code voor alle eiwitten is in het deoxyribonucleïnezuur (DNA) opgeslagen in de kernen van cellen, en dit DNA bestaat uit gekoppelde moleculen die bekend staan als nucleotiden.Om een eiwit te maken, is de eerste stap voor een molecuul dat bekend staat als messenger -ribonucleïnezuur (mRNA) om een kopie van het DNA te maken.Het mRNA reist vervolgens buiten de kern en wordt omgezet uit een nucleotidesequentie in een keten van aminozuren met behulp van structuren die bekend staan als ribosomen, in een proces dat bekend staat als vertaling.Eiwitten worden gevormd uit deze ketens van aminozuren.

Tijdens translatie specificeert een drie-nucleotide-sequentie van mRNA die een codon wordt genoemd, welk aminozuur vervolgens moet worden gekoppeld.Het is belangrijk om de integriteit van codons te handhaven, zodat het ribosoom de juiste aminozuren aan elkaar kan koppelen en het juiste eiwit kan vormen.Wanneer een frameshift -mutatie optreedt, is er een fout in de mRNA -sequentie die ertoe leidt dat de codons onjuist worden gelezen.

Een mogelijke mRNA -sequentie kan bijvoorbeeld UuuaAaggg zijn, waarbij elke letter een nucleotide vertegenwoordigt.De normale codons zouden dus UUU, AAA en GGG zijn.Als er een fout in het mRNA optreedt, kan dit resulteren in de sequentie guuuaaAggg.Het ribosoom zou de codons lezen als Guu, UAA en AGG omdat het referentiekader werd verschoven door een extra nucleotide.Als gevolg hiervan zouden de onjuiste aminozuren met elkaar worden gekoppeld en zou het verkeerde eiwit worden gemaakt, of een codon kan worden gelezen als een signaal om te stoppen, waardoor het eiwit voortijdig wordt afgekapt.

Er zijn een aantal verschillende manieren waarop eenFrameshift -mutatie kan optreden.Het kan optreden door het invoegen van één nucleotide, of het kan ook het gevolg zijn van de verwijdering van een nucleotide.Als drie nucleotiden worden verwijderd, zou dit niet worden beschouwd als een frameshift -mutatie omdat de codons die na de mutatie komen normaal worden gelezen en niet uit hun normale frames zijn verschoven.

Veel verschillende menselijke ziekten kunnen het gevolg zijn van een frameshift -mutatie.De ziekte van Tay Sachs, een geërfde aandoening die op zeer jonge leeftijd doorgaans resulteert in de dood, kan worden veroorzaakt door een frameshift -mutatie.De genetische mutaties kunnen ook worden geassocieerd met de ontwikkeling van meer voorkomende ziekten, zoals verschillende soorten kankers.