O que é uma mutação de mudança de quadro?
Uma mutação de mudança de quadro é um defeito genético que resulta na produção de proteínas anormais, geralmente não funcionantes. Um erro na sequência de informações genéticas faz com que o mecanismo de síntese de proteínas da célula ligue os aminoácidos na ordem errada. As mutações de mudança de quadro estão associadas a várias doenças humanas, incluindo a doença de Tay Sachs.
Para entender por que uma mutação de mudança de quadro pode causar doenças, ajuda a entender o básico de como as proteínas são produzidas. O código para todas as proteínas está no ácido desoxirribonucleico (DNA) armazenado nos núcleos das células, e esse DNA é composto de moléculas ligadas conhecidas como nucleotídeos. Para fazer uma proteína, o primeiro passo é uma molécula conhecida como ácido ribonucleico mensageiro (mRNA) fazer uma cópia do DNA. O mRNA viaja para fora do núcleo e é convertido de uma sequência de nucleotídeos em uma cadeia de aminoácidos com a ajuda de estruturas conhecidas como ribossomos, em um processo conhecido como tradução. As proteínas são formadas a partir dessas cadeias de aminoácidos.
Durante a tradução, uma sequência de três nucleotídeos do mRNA denominada códon especifica qual aminoácido deve ser ligado a seguir. É importante manter a integridade dos códons para que o ribossomo possa ligar os aminoácidos corretos e formar a proteína correta. Quando ocorre uma mutação de deslocamento de quadro, há um erro na sequência de mRNA que resulta na leitura incorreta dos códons.
Por exemplo, uma possível sequência de mRNA pode ser UUUAAAGGG, em que cada letra representa um nucleotídeo. Os codões normais seriam assim UUU, AAA e GGG. Se ocorrer um erro no mRNA, poderá resultar na sequência GUUUAAAGGG. O ribossomo leria os códons como GUU, UAA e AGG porque o quadro de referência foi alterado por um nucleotídeo extra. Como resultado, os aminoácidos incorretos seriam ligados e a proteína errada seria produzida, ou um códon poderia ser lido como um sinal para parar, interrompendo prematuramente a proteína.
Existem várias maneiras diferentes pelas quais uma mutação de frameshift pode ocorrer. Pode ocorrer pela inserção de um nucleotídeo ou também resultar da exclusão de um nucleotídeo. Se três nucleotídeos forem excluídos, isso não seria considerado uma mutação de deslocamento de quadro, porque os códons que vêm após a mutação são lidos normalmente e não foram deslocados de seus quadros normais.
Muitas doenças humanas diferentes podem resultar de uma mutação de mudança de quadro. A doença de Tay Sachs, uma condição herdada que geralmente resulta em morte em uma idade muito jovem, pode ser causada por uma mutação de mudança de quadro. As mutações genéticas também podem estar associadas ao desenvolvimento de doenças mais comuns, como diferentes tipos de câncer.