ナンセンス突然変異とは？

生物のDNAの構造または量に変化がある場合は常に、 突然変異と呼ばれます。 変更が発生する場所とDNAの影響に応じて、さまざまな種類の突然変異があります。 ナンセンス突然変異は、単一の塩基置換、または点突然変異です。 ナンセンス変異が発生すると、DNA鎖の1つの塩基のみが変更されます。

DNAは、窒素塩基が付着したヌクレオチドの長い鎖の二重らせんで構成されています。 4つの塩基は、アデニン、チミン、グアニン、シトシンです。 ヌクレオチドは結合して長いポリヌクレオチド鎖を形成します。 2本の鎖は、相補的な塩基対間の水素結合によって結合されています。

各塩基は、その分子構造の化学環の数に応じて、プリン塩基またはピリミジン塩基のいずれかです。 プリン塩基には2つの化学環があり、アデニンとグアニンが含まれます。 ピリミジン塩基には化学環が1つしかなく、シトシンとチミンが含まれます。 プリン塩基は常にピリミジン塩基、またはより具体的には、チミンとアデニンおよびグアニンとシトシンと塩基対を形成します。

タンパク質が細胞内で合成されると、各タンパク質の情報はDNA鎖に沿った遺伝子で運ばれます。 遺伝子の塩基のトリプレット、またはコドンは、タンパク質分子の構成要素である特定のアミノ酸をコードします。 タンパク質の形成に使用されるアミノ酸の配列は、コドンの配列によって決定されます。 これらのコドンの変化は、修復されない場合、形成されるタンパク質に影響を与える可能性があります。

タンパク質を形成するには、2つのプロセスが発生します。 まず、DNAは核内でメッセンジャーRNA（mRNA）に転写されます。 mRNAは一本鎖分子であるため、核膜の小さな穴、または孔を通して核を離れることができます。 mRNAは、細胞の細胞質での翻訳中にタンパク質を合成するための情報を保持します。

ナンセンス変異は、DNAの遺伝コード領域に影響を与えます。 ナンセンス突然変異が発生すると、1つの塩基が変更され、そのアミノ酸のトリプレットコードが停止コドンのコードに変わります。 停止コドンはTTA、TAGまたはTGAです。 ナンセンス突然変異は、DNAのmRNAへの転写を停止させます。これは、mRNA鎖が本来よりも短いことを意味します。 この突然変異が遺伝子内で早く起こると、mRNAが短くなり、タンパク質がより短縮され、機能しにくくなります。

ナンセンス突然変異によって引き起こされる多くの遺伝的障害があります。 嚢胞性線維症は、嚢胞性線維症膜貫通コンダクタンス制御因子（CFTR）タンパク質をコードする遺伝子の変異によって引き起こされます。 一部の患者では、遺伝子にナンセンス変異があり、これによりタンパク質の大部分が形成されません。 このタンパク質の欠陥は、状態のさまざまな症状を引き起こします。 ナンセンス変異によって引き起こされる可能性のある他の状態には、デュシェンヌ型筋ジストロフィー、ベータサラセミア、およびハーラー症候群が含まれます。