无声突变定义,原因,机制,应用,例子

什么是沉默的突变?

沉默的突变是DNA的核苷酸序列的变化不会对生物体产生任何可观察到的影响。

  • 核苷酸的变化不会产生氨基酸序列或氨基酸序列的变化蛋白质的结构和功能
  • 沉默的突变也称为中性突变,因为这些不会导致形成的蛋白质产品中的任何改变。
  • 由于多个密码子序列可以为同一氨基酸代码代码,因此可以静音突变。结果,在一些情况下,核苷酸的变化仍然可以产生相同的氨基酸。
  • 沉默的突变也称为同义突变,但所有同义突变都不沉默。同义突变会影响转录拼接,mRNA运输,和翻译,所有这些都可以带来有机体表型的变化。
  • 由于静态突变不影响最终蛋白质产物,这些被认为是进化的中性。
  • 然而,已经研究了生物通常表现出密码子使用偏差,在那里它们由于平移稳定而在其他方面选择特定密码子。因此,沉默的突变不能被认为是完全中性的。
  • 当存在纯合形式时,一些沉默的突变可能表现出效果。因此,突变以杂合形式沉默,但是当转化成纯合形式时产生相当大的效果。
沉默的突变
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沉默突变的原因

  • 突变可能是由许多不同的原因引起,该不同原因可以在DNA处理期间作为错误发生或通过物理剂的存在诱导。
  • 在DNA处理期间发生自发突变,如DNA复制。由于一些错误或因核酸酶等酶消化而发生,可能发生变化。在一些情况下,在修复受损的DNA序列期间也可以发生这些突变。
  • 当像辐射或分子物理因素引起核苷酸的改变发生的感应沉默突变。这些诱变剂以不影响最终产品的方式将一个核苷酸变为另一个核苷酸。
  • 在静默突变的情况下,密码子的变化不会改变为原始密码子和相同氨基酸的改变的密码子代码。
  • 类似地,在不影响蛋白质的结构和功能的点处可能发生一些突变,使突变沉默。
  • 已经产生了不同的氨基酸的情况,但它类似于其结构和功能的原始氨基酸。结果,突变不会影响最终产品,并且可以被认为是沉默的。

沉默突变机制

  • 沉默的突变涉及与织造序列发生的核苷酸序列变化的其他突变相同的机制。
  • 自发突变的机制不完全理解,然而,据信突变由于缺失核苷酸碱或由于碱的结构和键合而发生的损失。
  • 沉默突变的常见机制是互变异构体,其中核苷酸的化学形式在酮形式和烯醇形式之间变化。
  • 大多数核苷酸以酮形式存在并与其他核苷酸形成氢键。当Keto形式转化为烯醇形式时,分子不能再与其他核苷酸形成氢键。结果,核苷酸不能用作形成完整的DNA序列。
  • 此外,在电离辐射等电离如X射线和UV存在下,也可以观察到一些变化。
  • 复制期间可能发生一些错误,其中消化酶如核酸酶可能会消化DNA序列的一定部分。
  • 沉默突变中核苷酸的变化是微妙的,不会产生完全不同的氨基酸序列。
  • 平移的氨基酸与类似的特性相同或不同,使得在蛋白质中没有观察到可观察的效果。

沉默突变的应用

以下是沉默突变的一些应用;

  1. 尽管在所得蛋白质中没有产生可观察到的效果,但生物倾向于为不同的密码子发育密码子偏差,表明可能的进化效果。
  2. 沉默的突变可用于研究不同诱变对不同DNA序列的影响。
  3. 使用无声突变对于研究它们代码的不同密码子和氨基酸也是必不可少的。
  4. 沉默的突变可以以杂合形式从一代携带到另一种代,其中它们没有表现出结果。然而,当以纯合形式存在时,这些可以表现出氨基酸序列的相当大的变化,影响蛋白质的结构和功能。
  5. 沉默突变也可用于研究基因的性质和不同方法对DNA区段的影响。

无声突变的例子

  • 在TTC密码子中胞嘧啶代替胸腺嘧啶核苷酸的情况下观察到沉默突变的一个例子,从而形成TTT密码子的形成。
  • 密码子的mRNA分别是AAG和AAA。但是,这两个MRNAS代码对于相同的氨基酸,赖氨酸。
  • 就这样点突变在序列中可以改变密码子,但是得到的氨基酸保持不变。在这种情况下,突变是沉默的,因为它没有对最终产品产生影响。
  • 由于多个密码子可以为同一氨基酸编码,即密码子的退化性,这是可能的。

参考

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