Qu'est-ce qu'une mutation par décalage de cadre?
Une mutation de décalage de cadre est un défaut génétique qui entraîne la production de protéines anormales, souvent non fonctionnelles. Une erreur dans la séquence d'informations génétiques a pour conséquence que la machinerie de synthèse des protéines de la cellule lie les acides aminés dans le mauvais ordre. Les mutations par décalage de champ sont associées à un certain nombre de maladies humaines différentes, notamment la maladie de Tay Sachs.
Afin de comprendre pourquoi une mutation en mode décalage peut provoquer une maladie, il est utile de comprendre les bases de la fabrication des protéines. Le code de toutes les protéines se trouve dans l'acide désoxyribonucléique (ADN) stocké dans les noyaux des cellules, et cet ADN est composé de molécules liées appelées nucléotides. Pour fabriquer une protéine, la première étape consiste pour une molécule appelée acide ribonucléique messager (ARNm) à faire une copie de l'ADN. L'ARNm se déplace ensuite à l'extérieur du noyau et est converti à partir d'une séquence nucléotidique en une chaîne d'acides aminés à l'aide de structures appelées ribosomes, selon un processus appelé traduction. Les protéines sont formées à partir de ces chaînes d'acides aminés.
Au cours de la traduction, une séquence d’ARNm de trois nucléotides appelée codon spécifie quel acide aminé doit être lié ensuite. Il est important de maintenir l'intégrité des codons afin que le ribosome puisse lier les acides aminés appropriés et former la protéine appropriée. Lorsqu'une mutation de décalage de cadre se produit, il y a une erreur dans la séquence d'ARNm qui résulte en une lecture incorrecte des codons.
Par exemple, une séquence d'ARNm possible pourrait être UUUAAAGGG, où chaque lettre représente un nucléotide. Les codons normaux seraient donc UUU, AAA et GGG. Si une erreur survient dans l'ARNm, la séquence GUUUAAAGGG peut en résulter. Le ribosome lirait les codons sous les noms GUU, UAA et AGG car le cadre de référence était décalé d'un nucléotide supplémentaire. En conséquence, les acides aminés incorrects seraient liés ensemble et la protéine incorrecte serait produite, ou un codon pourrait être lu comme un signal d'arrêt, ce qui aurait pour effet de tronquer prématurément la protéine.
Une mutation de frameshift peut se produire de différentes manières. Cela pourrait se produire par l’insertion d’un nucléotide ou bien par la suppression d’un nucléotide. Si trois nucléotides sont supprimés, cela ne sera pas considéré comme une mutation de décalage de trame, car les codons qui suivent la mutation sont lus normalement et ils n'ont pas été déplacés de leurs images normales.
De nombreuses maladies humaines différentes peuvent être causées par une mutation par décalage d'image. La maladie de Tay Sachs, une maladie héréditaire entraînant généralement la mort à un très jeune âge, peut être provoquée par une mutation en mode décalage. Les mutations génétiques peuvent également être associées au développement de maladies plus courantes, telles que différents types de cancers.