Hvad er en rammeskiftmutation?
En rammeskiftmutation er en genetisk defekt, der resulterer i produktionen af unormale, ofte ikke-fungerende, proteiner. En fejl i sekvensen af genetisk information får cellens proteinsyntesemaskiner til at forbinde aminosyrer sammen i den forkerte rækkefølge. Frameshift -mutationer er forbundet med en række forskellige menneskelige sygdomme, herunder Tay Sachs -sygdom.
For at forstå, hvorfor en rameskift -mutation kan forårsage sygdom, hjælper det med at forstå det grundlæggende i, hvordan proteiner fremstilles. Koden for alle proteiner er i deoxyribonukleinsyre (DNA), der er opbevaret i kernerne i celler, og dette DNA består af sammenkoblede molekyler kendt som nukleotider. For at fremstille et protein er det første trin for et molekyle kendt som messenger ribonukleinsyre (mRNA) for at lave en kopi af DNA'et. MRNA bevæger sig derefter uden for kernen og omdannes fra en nukleotidsekvens til en kæde af aminosyrer ved hjælp af strukturer kendt som ribosomer, i en proces kendt som oversættelse. ProtEINS dannes fra disse kæder af aminosyrer.
Under translation specificerer en tre-nukleotidsekvens af mRNA kaldet et kodon, hvilken aminosyre der skal forbindes næste. Det er vigtigt at opretholde kodons integritet, så ribosomet kan forbinde de korrekte aminosyrer sammen og danne det rigtige protein. Når der opstår en frameshift -mutation, er der en fejl i mRNA -sekvensen, der resulterer i, at kodonerne læses forkert.
For eksempel kan en mulig mRNA -sekvens være uuuaaaggg, hvor hvert bogstav repræsenterer et nukleotid. De normale kodoner ville således være UUU, AAA og GGG. Hvis der opstår en fejl i mRNA, kan det resultere i sekvensen guuuaaaggg. Ribosomet læste kodonerne som GUU, UAA og AGG, fordi referencerammen blev flyttet med et ekstra nukleotid. Som et resultat ville enten de forkerte aminosyrer være knyttet sammen, og det forkerte protein ville blive lavet, eller et kodon kan læses som et signal til at stoppe, og dermed for tidligt afkortning af proteinet.
Der er en række forskellige måder, hvorpå der kan forekomme en rammeskiftmutation. Det kan forekomme ved indsættelse af et nukleotid, eller det kan også være resultatet af sletningen af et nukleotid. Hvis tre nukleotider slettes, ville dette ikke blive betragtet som en rammeskiftmutation, fordi kodonerne, der kommer efter mutationen, læses normalt, og de er ikke blevet flyttet ud af deres normale rammer.
Mange forskellige menneskelige sygdomme kan være resultatet af en rammeskiftmutation. Tay Sachs sygdom, en arvelig tilstand, der typisk resulterer i død i en meget ung alder, kan være forårsaget af en rammeskiftmutation. De genetiske mutationer kan også være forbundet med udviklingen af mere almindelige sygdomme, såsom forskellige typer kræftformer.