Language
Country/Area
No result found
ما مدى روعة إشارة التوقف المفاجئة في الجين؟
في علم الوراثة ، فإن طفرة لا معنى لها هي طفرة نقطة تسبب ظهور الكودونات التي لا معنى لها في تسلسل الحمض النووي ، وبالتالي تشكل كودات توقف سابق لأوانها في مرنا المكسور ، مما يؤدي إلى عدم اكتمال وظيفة المنتج البروتيني الاصطناعي.على الرغم من أن الطفرات التي لا معنى لها غالبًا ما تعتبر ضارة ، إلا أن آثارها الوظيفية تعتمد على عوامل متعددة ، مثل موضع كود التوقف في الحمض النووي المشفر.
على سبيل المثال ، يعتمد تأثير طفرة لا معنى لها على المسافة النسبية بين الطفرة وكودون الإيقاف الأصلي ومدى تأثيره على البنية التحتية الوظيفية للبروتين.
حوالي 10 ٪ من المرضى الذين يواجهون الأمراض الوراثية ينطوي على طفرات لا معنى لها.قد تتسبب هذه الطفرات في مجموعة متنوعة من الأمراض ، بما في ذلك ضمور العضلات الدوشين ، والتليف الكيسي ، وضمور العضلات الشوكية ، والسرطان ، والأمراض الأيضية ، والأمراض العصبية.يختلف حدوث طفرات لا معنى لها في الجينات والأنسجة المختلفة ، لكن إسكات الجينات الأسمدة يحدث في كل مريض يعاني من طفرات لا معنى لها.
مثال بسيط على الطفرات التي لا معنى لها
على سبيل المثال ، افترض أن لدينا تسلسل الحمض النووي التالي:
الحمض النووي: 5′ - ATG ACT CAC CGA GCG CGA AGC TGA - 3 ′ مرنا: 5′ - AUG ACU CAC CGA GCG CGA AGC UGA - 3 ′ البروتين: n - meth thr arg ala arg arg stop - c
كما هو موضح أعلاه ، يتم نسخ تسلسل الحمض النووي هذا أخيرًا إلى مرنا ثم يتم ترجمته إلى تسلسل الأحماض الأمينية ، ويعني كود الإيقاف النهائي أن الترجمة قد تم إنهاءها هنا.
النتائج المحتملة للطفرات التي لا معنى لها
طفرات خطرة لا معنى لها
النتائج المخدرات هي النتائج الأكثر شيوعًا للطفرات التي لا معنى لها والتي تقلل من القدرة على التكيف الشاملة والنجاح الإنجابي للكائن الحي.قد تؤدي الطفرات التي لا معنى لها إلى عيوب هيكلية أو وظيفية في الجين الذي يشفر البروتين ، مما يسبب التداخل في البيولوجيا الخلوية.هذا لديه القدرة على أن يكون له تأثير سلبي على البقاء على قيد الحياة.
طفرة محايدة لا معنى لها
عندما يكون تأثير الطفرات التي لا معنى لها غير واضح ، نسميها طفرة محايدة.هذا يشير إلى أن الطفرة فشلت في التسبب في تغييرات كبيرة في الكائن الحي.
على سبيل المثال ، إذا حدثت الطفرة قبل كود الإيقاف الأصلي ، فقد يكون تأثيره صغيرًا ، لأن التغييرات في الأحماض الأمينية لا تؤثر على الهيكل أو الوظيفة الكلية.
طفرات لا معنى لها حقًا
طفرات لا معنى لها حقًا مفيدة نادرة ، والتي يمكن أن تحسن من القدرة على التكيف الشاملة والنجاح التناسلي للكائن الحي.على الرغم من أن فوائد الإدخال المبكر لترميزات الإيقاف لا تكون عرضة للحدوث ، في بعض الحالات ، قد تقلل طفرات لا معنى لها من وظيفة البروتينات الضارة وتحسن الصحة.
طرق لتثبيط الطفرات التي لا معنى لها
تدهور مرنا غير معقول
العديد من الكائنات الحية تتيح مسارات تدهور مرنا بوساطة لا معنى لها ، مما يعني أن مرنا تحمل طفرات لا معنى لها سيتم تدهورها قبل ترجمتها إلى الببتيدات غير الوظيفية.
تثبيط tRNA
يتم تحقيق طريقة أخرى لتثبيط تأثير الطفرات التي لا معنى لها عن طريق تغيير الحمض الريبي النووي النقال من مرنا القراءة.تسمى هذه الحمض النووي الريبي الـ TRNAs المثبطة وتكون قادرة على أداء الاقتران المرن لتحديد كودات التوقف التي لا معنى لها ، وبالتالي الاستمرار في ترجمة البروتينات.
طفرات شائعة لا معنى لها مرتبطة بالمرض
تمثل الطفرات التي لا معنى لها حوالي 20 ٪ من بدائل النوكليوتيدات المفردة ، والتي عادة ما تؤدي إلى انخفاض في كمية البروتين كامل الطول.تشمل العديد من الأمراض المرتبطة بالطفرات التي لا معنى لها التليف الكيسي ، والثولاسيميا بيتا ، ومتلازمة هيرلر.
على سبيل المثال ، فإن طفرة G542x للتليف الكيسي ناتجة عن طفرة بلا معنى.تؤثر هذه الطفرات على وظيفة الأنسجة أو أنظمة الأعضاء ، مما يؤدي إلى إنتاج أمراض مختلفة.
استراتيجيات التكتيك لأمراض الطفرة غير المتقنة
بالنسبة للأمراض الناتجة عن طفرات لا معنى لها ، يقوم الباحثون بتطوير العلاجات والأساليب المصممة لمحاكاة وظائف النوع البري ، بما في ذلك الحد من كفاءة NMD وتعزيز قراءة كودون التوقف أثناء الترجمة.أظهرت مجموعة متنوعة من العلاجات ، مثل طريقة استبدال النوكليوتيدات المفردة الاصطناعية التي تمنع الحمض النووي الريبي و CRISPR-CAS9 ، إمكانات في النماذج الحيوانية.
ومع ذلك ، تم تأكيد فعالية الأدوية المعتمدة في السوق مثل Ataluren (Translarna) على بعض الأمراض مثل الضمور العضلي Duchenne ، لكن تجاربها السريرية على التليف الكيسي لم تصل بعد إلى نقطة النهاية الأولية.
تسببت عواقب وعلاجات الطفرات المحتملة التي لا معنى لها في التفكير: كم عدد الطفرات المحتملة في جيناتنا التي ستؤثر على صحتنا ومستقبلنا؟
