Frameshift Mutasyonu Nedir?

Bir çerçeve değiştirme mutasyonu, anormal, genellikle işlevsel olmayan proteinlerin üretilmesine neden olan genetik bir kusurdur. Genetik bilgi dizisindeki bir hata, hücrenin protein sentez makinesinin amino asitleri yanlış sırayla birbirine bağlamasına neden olur. Frameshift mutasyonları, Tay Sachs hastalığı da dahil olmak üzere birçok farklı insan hastalığı ile ilişkilidir.

Bir framehift mutasyonunun neden hastalığa neden olabileceğini anlamak için, proteinlerin nasıl yapıldığının temellerini anlamak için yardımcı olur. Tüm proteinlerin kodu, hücre çekirdeklerinde depolanan deoksiribonükleik asitte (DNA) bulunur ve bu DNA nükleotidler olarak bilinen bağlı moleküllerden oluşur. Bir proteini yapmak için, ilk adım, DNA'nın bir kopyasını yapmak için haberci ribonükleik asit (mRNA) olarak bilinen bir moleküldür. MRNA daha sonra çekirdeğin dışına çıkar ve çeviri olarak bilinen bir işlemde ribozom olarak bilinen yapılar yardımıyla bir nükleotit sekansından bir amino asitler zincirine dönüştürülür. Proteinler, bu amino asit zincirlerinden oluşur.

Çeviri sırasında, kodon adı verilen mRNA'nın üç-nükleotit sekansı, daha sonra hangi amino asidin bağlanması gerektiğini belirtir. Ribonomun doğru amino asitleri birbirine bağlayıp doğru proteini oluşturabilmesi için kodonların bütünlüğünü korumak önemlidir. Bir kare kaydırma mutasyonu meydana geldiğinde, mRNA dizisinde kodonların yanlış okunmasıyla sonuçlanan bir hata vardır.

Örneğin, olası bir mRNA dizisi, her bir harfin bir nükleotidi temsil ettiği UUUAAAGGG olabilir. Normal kodonlar böylece UUU, AAA ve GGG olacaktır. MRNA'da bir hata oluşursa, GUUUAAAGGG dizisine neden olabilir. Ribozom, GUU, UAA ve AGG gibi kodonları okuyacaktır, çünkü referans çerçevesi ekstra bir nükleotit tarafından kaydırılmıştır. Sonuç olarak, ya yanlış amino asitler birbirine bağlanır ve yanlış protein yapılır ya da bir kodon durması için bir sinyal olarak okunabilir, böylece proteini erken keser.

Çerçeve kaydırma mutasyonunun oluşabileceği birkaç farklı yol vardır. Bir nükleotidin eklenmesi ile oluşabilir veya bir nükleotidin silinmesinden de kaynaklanabilir. Üç nükleotid silinirse, bu mutasyondan sonra gelen kodonlar normal şekilde okundukları ve normal çerçevelerinden kaymadıkları için bir çerçeve kayması mutasyonu olarak kabul edilmeyecektir.

Birçok farklı insan hastalığı, bir kare değiştirme mutasyonundan kaynaklanabilir. Tipik olarak çok küçük yaşlarda ölüme neden olan kalıtsal bir durum olan Tay Sachs hastalığı, bir çerçeve değiştirme mutasyonundan kaynaklanabilir. Genetik mutasyonlar, farklı kanser türleri gibi daha yaygın hastalıkların gelişimi ile de ilişkilendirilebilir.