Hva er en tullmutasjon?

Hver gang det er en endring i strukturen eller mengden DNA i en organisme, kalles det en mutasjon . Det finnes en rekke forskjellige typer mutasjoner, avhengig av hvor endringen skjer og hvordan DNA påvirkes. En tullmutasjon er en enkelt basesubstitusjon, eller punktmutasjon. Når en tullmutasjon oppstår, endres bare en base i DNA-strengen.

DNA består av en dobbelt helix av lange tråder av nukleotider som har nitrogenholdige baser festet til seg. De fire basene er adenin, timin, guanin og cytosin. Nukleotidene forbindes for å danne lange polynukleotidstrenger. De to strengene holdes sammen av hydrogenbindinger mellom komplementære basepar.

Hver base er enten en purinbase eller en pyrimidinbase avhengig av antall kjemiske ringer i molekylstrukturen. Purinbaser har to kjemiske ringer og inkluderer adenin og guanin. Pyrmidinbaser har bare en kjemisk ring og inkluderer cytosin og timmin. Purinbasene baserer alltid sammen med pyrimidinbasene, eller mer spesifikt adenin med timin og cytosin med guanin.

Når proteiner blir syntetisert i en celle, blir informasjonen for hvert protein ført i genene langs DNA-strengene. En triplett av baser, eller kodon, i et gen koder for en spesifikk aminosyre, som er en byggestein for proteinmolekyler. Sekvensen av aminosyrer som skal brukes til å danne et protein, bestemmes av sekvensen til kodonene. Eventuelle endringer i disse kodonene, hvis ikke de repareres, kan påvirke proteinet som dannes.

For å danne et protein, oppstår to prosesser. Først blir DNAet transkribert til messenger RNA (mRNA) i kjernen. mRNA er et enkeltstrenget molekyl, slik at det er i stand til å forlate kjernen gjennom små hull eller porer i kjernemembranen. MRNA bærer nå informasjonen for syntese av et protein under translasjon i cytoplasma av cellen.

Nonsensmutasjoner påvirker det genetiske kodingsområdet til DNA. Når en tullmutasjon oppstår, endres en base slik at triplettkoden for dens aminosyre endres til kode for et stoppkodon. Stoppkodonene er TTA, TAG eller TGA. En tullmutasjon får transkripsjonen av DNA til mRNA å stoppe, noe som betyr at mRNA-strengen er kortere enn den burde være. Jo tidligere i genet denne mutasjonen skjer, jo kortere blir mRNA og desto mer avkortet protein, noe som gjør det mindre sannsynlig at det fungerer.

Det er en rekke genetiske lidelser som er forårsaket av tullmutasjoner. Cystisk fibrose er forårsaket av mutasjoner i genet som koder for cystisk fibrose transmembrane conductance regulator (CFTR) protein. Noen pasienter har en tullmutasjon i genet, noe som fører til at en stor del av proteinet ikke dannes. Eventuelle feil i dette proteinet forårsaker de forskjellige symptomene på tilstanden. Andre forhold som kan være forårsaket av tullmutasjoner inkluderer Duchenne muskeldystrofi, Beta thalassemia og Hurler syndrom.