Hvad er en nonsensmutation?
Hver gang der sker en ændring i strukturen eller mængden af DNA i en organisme, kaldes det en mutation . Der er en række forskellige typer mutationer, afhængigt af hvor ændringen finder sted, og hvordan DNA'et påvirkes. En nonsensmutation er en enkelt basesubstitution eller punktmutation. Når der sker en nonsensmutation, ændres kun en base i DNA-strengen.
DNA består af en dobbelt helix af lange strenge af nukleotider, der har nitrogenholdige baser knyttet til dem. De fire baser er adenin, thymin, guanin og cytosin. Nukleotiderne er sammenføjet til dannelse af lange polynukleotidstrenge. De to strenge holdes sammen af hydrogenbindinger mellem komplementære basepar.
Hver base er enten en purinbase eller en pyrimidinbase afhængigt af antallet af kemiske ringe i dens molekylstruktur. Purinbaser har to kemiske ringe og inkluderer adenin og guanin. Pyrmidinbaser har kun en kemisk ring og inkluderer cytosin og timmin. Purinbaser baserer altid par med pyrimidinbaser, eller mere specifikt adenin med thymin og cytosin med guanin.
Når proteiner syntetiseres i en celle, bæres informationen for hvert protein i generne langs DNA-strengene. En triplet af baser eller kodon i et gen koder for en specifik aminosyre, som er en byggesten til proteinmolekyler. Sekvensen af aminosyrer, der skal anvendes til dannelse af et protein, bestemmes af kodonenes sekvens. Eventuelle ændringer i disse kodoner kan, hvis de ikke repareres, påvirke proteinet, der dannes.
For at danne et protein forekommer to processer. Først transkriberes DNA'et til messenger RNA (mRNA) i kernen. mRNA er et enkeltstrenget molekyle, så det er i stand til at forlade kernen gennem små huller eller porer i den nukleare membran. MRNA bærer nu informationen til syntese af et protein under translation i cytoplasmaet i cellen.
Nonsensmutationer påvirker den genetiske kodende region af DNA'et. Når der sker en nonsensmutation, ændres en base, så tripletkoden for dens aminosyre ændres til kode for et stopkodon. Stopkodonerne er TTA, TAG eller TGA. En nonsensmutation får transkriptionen af DNA'et til mRNA til at stoppe, hvilket betyder, at mRNA-strengen er kortere end den burde være. Jo tidligere i genet denne mutation forekommer, jo kortere er mRNA'et og desto mere afkortet vil proteinet være, hvilket gør det mindre tilbøjeligt til at fungere.
Der er en række genetiske lidelser, der er forårsaget af nonsensmutationer. Cystisk fibrose er forårsaget af mutationer i genet, der koder for cystisk fibrose transmembrane conductance regulator (CFTR) protein. Nogle patienter har en nonsensmutation i genet, hvilket får en stor del af proteinet til at dannes. Eventuelle defekter i dette protein forårsager de forskellige symptomer på tilstanden. Andre tilstande, der kan være forårsaget af nonsensmutationer, inkluderer Duchenne muskeldystrofi, Beta thalassemia og Hurler syndrom.