Besmisleni kodon
Besmislena mutacija, poznatija kao nonsens mutacija – genetici – je tačkasta mutacija u sekvenci DNK koja rezultira u pojavi nezrelog stop kodona ili nonsens kodona prilikom transkripcije iRNK i skraćenog, nepotpunog i običnog nefunkcionalnog proteinskog proizvoda. Ona se razlikuje od misens mutacija, jer je mutacija u kojoj je jedan nukleotid promijenjen tako da izaziva zamjenu aminokiselina. Neki genetički poremećaji, kao što je talasemija i Dušenova mišićna distrofija, rezultiraju iz nonsens mutacija.[1][2]
Jednostavni primjer[uredi | uredi kod]
DNK: 5' - ATG ACT CAC CGA GCG CGA AGC TGA - 3'
3' - TAC TGA GTG GCT CGC GCT TCG ACT - 5' iRNK: 5' - AUG ACU CAC CGA GCG CGA AGC UGA - 3' Protein: Met Thr His Arg Ala Arg Ser Stop
Ako pretpostavimo da je besmislena mutacija nastala u četvrtom tripletu DNK sekvence (CGA) uzrokujući da se citozin zamijeni sa timinom, u DNK sekvenci nastaje TGA. Transkripcijom TGA zatim prevodi se kao UGA, rezultirajući transkript i proteinski proizvod će biti:
DNK: 5' - ATG ACT CAC TGA GCG CGA AGC TGA - 3' 3' - TAC TGA GTG ACT CGC GCT TCG ACT - 5' iRNK: 5' - AUG ACU CAC UGA GCG CGU AGC UGA - 3' Protein: Met Thr His Stop
Preostali kodoni na iRNK nisu prevedeni u amino proteine jer je tokom, translacije kodon stop prerano postignut. To može izazvati skraćenje proteinskog proizvoda, kojem često nedostaje normalna funkcionalnost, nemutantnog proteina.[3]
Odnos iRNK i nonsens mutacije[uredi | uredi kod]
Unatoč očekivanoj tendenciji za preranu terminaciju kodona i dobijanje skraćenog polipeptidnog proizvoda, u stvari, do formiranja skraćene proteina ne dolazi često u okolnostima in vivo. Mnogi organizmi, uključujući i ljude i niže vrste, kao što su kvasci, uključuju propadanje iRNK koje je posredovano putem nonsens mutacije, koje degradira iRNK koja sadrži nonsens mutaciju, prije nego što je prevedena u nefunkcionalne polipeptide.
Tri stop kodona su dobili imena: UAG = amber, UGA <= opal (ponekad umbra), a UAA = oker. "Amber" je dobio ime po otkrivačima Richardu Epsteinu i Charlesu Steinbergu, prema njihovom prijatelju Harrisu Bernsteinu, čije prezime, na njemačkom znači amber - "žuto“.[4] Ostala dva stop kodona, "oker" i "opal" imenovani kako bi se održala tema "imenovanja boja". Stop kodoni se nazivaju i "terminacijski" ili „nonsens" kodoni. Oni signaliziraju oslobađanje nastalih polipeptida iz ribosoma jer ne postoji srodn tRNK koja ima antikodone koji su komplementarni tim stop signalima, pa tako faktor oslobađanja vezuje se umjesto toga za ribosome.
Patologija sa nonsens mutacijama[uredi | uredi kod]
Nonsens mutacije mogu uzrokovati genetičke bolesti, oštećenjem gena odgovornih za određeni protein, na primjer, distrofin u Dušenovoj mišićnoj distrofiji. Iste bolesti, međutim, mogu biti uzrokovane i drugim vrstama oštećenja istog gena. Primjeri bolesti za koje se zna da su među njihovim uzročnicima i nonsens mutacije uključuju, kako slijedi:
- Cistična fibroza (uzrokovana mutacijom G542X na genu zvanom regulator transmembranske kondukcije cistične fibroze).
- Duchennova mišićna distrofija (distrofin)
- Beta thalasaemija (β-globin)
- Hurlerov sindrom
Eksperimentalni lijek poznat kao PTC124 može biti koristan u liječenju nekih slučajeva svake od gore navedenih bolesti (tj., slučajeva koji su uzrokovani besmislenim mutacijama). PTC124 je trebalo da uđe u završnu fazu kliničkih ispitivanja još u 2007. godini.[6]
Povezano[uredi | uredi kod]
Reference[uredi | uredi kod]
- ↑ King R. C., Stransfield W. D. (1998). Dictionary of genetics. New York, Oxford: Oxford niversity Press. ISBN 0-19-50944-1-7.
- ↑ Bajrović K, Jevrić-Čaušević A., Hadžiselimović R., Eds. (2005). Uvod u genetičko inženjerstvo i biotehnologiju. Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB) Sarajevo. ISBN 9958-9344-1-8.
- ↑ Hadžiselimović R., Pojskić N. (2005). Uvod u humanu imunogenetiku.. Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB), Sarajevo. ISBN 9958-9344-3-4.
- ↑ Edgar B (October 2004). „The genome of bacteriophage T4: an archeological dig”. Genetics 168 (2): 575–82. PMC 1448817. PMID 15514035.
- ↑ Reference za slike mogu se naći na Wikimedia Commons stranici: Commons:File:Notable mutations.svg#References.
- ↑ Henderson, Mark (23 April 2007). „Daily pill to beat genetic diseases”. The Times (London). Pristupljeno 2007-10-23.
Vanjske veze[uredi | uredi kod]
- Mutations Arhivirano 2014-02-22 na Wayback Machine-u
- Nonsense mutation Arhivirano 2011-05-11 na Wayback Machine-u (Medical dictionary)
- Gatfield D, Unterholzner L, Ciccarelli FD, Bork P, Izaurralde E (1 August 2003). „Nonsense-mediated mRNA decay in Drosophila: at the intersection of the yeast and mammalian pathways”. The EMBO Journal 22 (15): 3960–70. DOI:10.1093/emboj/cdg371. PMC 169044. PMID 12881430.
- Welch EM (2007). „PTC124 targets genetic disorders caused by nonsense mutations”. Nature 447 (7140): 87–91. Bibcode 2007Natur.447...87W. DOI:10.1038/nature05756. PMID 17450125.