移帧突变-定义,原因,机制,应用,例子

移码突变definition

移码突变是一种基因突变,它是由DNA序列中若干核苷酸的改变引起的,这些核苷酸不是三的倍数。

  • 帧移突变是序列的阅读框架发生变化的结果。由于基因表达的密码子以三胞胎的形式出现,核苷酸的差异导致了框架的变化。
  • 由于阅读框架的改变,将形成一个完全不同的翻译产品。
  • 阅读框改变的效果取决于改变的核苷酸的位置。如果改变发生在序列的早期,就会产生更多改变的蛋白质。
  • 在移码突变期间,核苷酸被插入或删除而不是取代。一种移码突变一旦在突变后读取密码子,就会产生不同的氨基酸。
  • 在某些情况下,在移码突变过程中可能会产生终止密码子,导致异常短或异常长无功能的蛋白质产物。
  • 尽管移码突变比单核苷酸多态性更复杂,但是,这些突变可能是由单个核苷酸的添加或删除引起的。
  • 移码突变只发生在DNA序列的编码区域,因为基因组的非编码或调节区域的变化不会在蛋白质中产生变化。

移码突变的原因

  • 移码突变是由DNA序列中核苷酸的添加或删除引起的,从而导致框架的移动。
  • 取代不能导致移码突变,因为它需要生产完全不同的氨基酸产品。
  • 在某些情况下,突变可能是自发的,由DNA处理过程中的一些错误造成的。
  • DNA序列的变化可以发生在特定的点上,也可以发生在序列的某个区域上。这种变化会导致阅读框发生变化,从而产生不同的产品。
  • 此外,在x射线和紫外线辐射等物理介质存在的情况下,也可以通过诱导突变发生帧移突变。
  • 移码突变也可能是由影响DNA组成的活性氧等分子的产生引起的。
  • 移码突变可以发生在单链和双链DNA由于不同的原因。

移码突变的机制

移码突变的机制取决于突变的原因。但以下是移帧突变的一些可能机制;

1.删除

  • DNA片段的缺失发生在后期运动或细胞核重组或核酸酶的消化过程中。
  • 染色体的末端缺失可以是末端缺失,也可以是插入缺失。
  • 中间缺失是染色体中间部分或部分缺失的结果。
  • 删除是一种更常见的移帧突变机制,它在阅读框中产生变化。
移码突变
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2.插入

  • 插入是指以改变序列阅读框架的方式将核苷酸添加到DNA序列中。
  • 它发生在DNA的微卫星区域内DNA聚合酶.核苷酸的数量和插入位置可能不同,也决定了突变的严重程度。
  • 通常,插入和随后的移码突变导致基因的主动翻译,同时产生过早的终止密码子。

移帧突变的应用

以下是移帧突变的一些应用;

  1. 移位突变与多种疾病有关,因此可以作为诊断此类疾病的一种方法。
  2. 移码突变也可以作为一种分子疗法来治疗和预防不同的遗传和遗传疾病。
  3. 移码突变还可以作为一种靶向癌细胞及其蛋白质的手段来预防这类疾病。
  4. 移码突变,在控制条件下诱导,可作为一种突变育种手段,生产新的和改良作物。
  5. 这些也可用于研究不同蛋白质的结构、功能和稳定性。
  6. 一些移格突变可能是有益的,因为它们可能增加生物在生态系统中的适合度。

移帧突变的例子

  • 在克罗恩病中可以观察到帧移突变的一个例子。这种疾病与NOD2基因有关。
  • 由于在基因的3020位置插入胞嘧啶核苷酸而发生突变。
  • 这将密码子改变为终止密码子,然后导致一个缩短的蛋白质的形成。
  • 蛋白质结构的变化进而影响其功能,即对细菌脂多糖作出反应。
  • 这种突变并不影响三倍的基因序列,而三倍的基因序列是导致移码突变和最终疾病的原因。

参考文献

  1. Verma PS和Agarwal VK(3005)。细胞生物学,遗传学,分子生物学,进化和生态学。五彩缤纷的版
  2. Sheetlin, Sergey L et al. <移帧对齐:统计学和后基因组应用>。生物信息学(英国牛津大学)Vol . 30,24(2014): 3575-82。doi: 10.1093 /生物信息学/ btu576
  3. García-Barreno, B等,“框架移位突变作为产生人类呼吸道合胞病毒中和抗性突变的一种新机制。”在EMBO杂志卷9,12(1990):4181-7。doi:10.1002 / j.1460-2075.1990.tb07642.x

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