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유전자의 갑작스런 정지 신호는 얼마나 끔찍한가?
유전학에서, 의미없는 돌연변이는 DNA 서열에서 무의미한 코돈의 출현을 유발하여 전사 된 mRNA에서 조기 정지 코돈을 형성하여 합성 단백질 생성물의 불완전하고 잠재적으로 상실 된 기능을 초래하는 점 돌연변이이다.무의미한 돌연변이는 종종 유해한 것으로 간주되지만, 이들의 기능적 효과는 암호화 된 DNA에서 정지 코돈의 위치와 같은 여러 요인에 의존한다.
예를 들어, 무의미한 돌연변이의 효과는 돌연변이와 원래 정지 코돈 사이의 상대적 거리와 단백질의 기능적 하부 구조에 미치는 영향에 의존한다.
유전 질환에 직면 한 환자의 약 10%는 무의미한 돌연변이를 포함합니다.이 돌연변이는 Duchenne 근이영양증, 낭포 성 섬유증, 척추 근육 위축, 암, 대사 질환 및 신경계 질환을 포함한 다양한 질병을 유발할 수 있습니다.상이한 유전자 및 조직에서 무의미한 돌연변이의 발병률은 다양하지만, 비료 유전자 침묵은 무의미한 돌연변이를 가진 모든 환자에서 발생한다.
의미없는 돌연변이의 간단한 예
예를 들어다음과 같은 DNA 서열이 있다고 가정하십시오.
<사전> DNA : 5'— ATG ACC CAC CGA GCG CGA AGC TGA — 3 ' mRNA : 5'- Aug ACU CAC CGA GCG CGA AGC UGA — 3 ' 단백질 : n— 그의 Arg ala arg ser stop —c 위에서 볼 수 있듯이,이 DNA 서열은 최종적으로 mRNA로 전사 된 다음 아미노산 서열로 번역되고, 최종 정지 코돈은 여기서 번역이 종료됨을 의미한다.의미없는 돌연변이의 가능한 결과
위험한 의미없는 돌연변이
약물 한 결과는 유기체의 전반적인 적응성과 생식 성공을 감소시키는 의미없는 돌연변이의 가장 일반적인 결과입니다.무의미한 돌연변이는 단백질을 암호화하는 유전자의 구조적 또는 기능적 결함을 유발하여 세포 생물학에 간섭을 유발할 수있다.이것은 생존에 부정적인 영향을 줄 가능성이 있습니다.
중성 무의미한 돌연변이
무의미한 돌연변이의 효과가 명백하지 않을 때, 우리는 그것을 중성 돌연변이라고 부릅니다.이것은 돌연변이가 유기체에 상당한 변화를 일으키지 않았 음을 나타냅니다.
예를 들어, 원래 정지 코돈 이전에 돌연변이가 발생하는 경우, 아미노산의 변화가 전체 구조 또는 기능에 영향을 미치지 않기 때문에 효과가 작을 수 있습니다.
정말 의미없는 돌연변이
유익한 정말 의미없는 돌연변이는 드물며, 이는 유기체의 전반적인 적응성 및 생식 성공률을 향상시킬 수 있습니다.정지 코돈의 조기 도입의 이점은 발생하기 쉽지 않지만, 어떤 경우에는 의미없는 돌연변이가 유해 단백질의 기능을 감소시키고 건강을 향상시킬 수 있습니다.
무의미한 돌연변이를 억제하는 방법무의미한 매개 mRNA 분해
많은 유기체는 의미없는 매개 mRNA 분해 경로를 가능하게하는데, 이는 의미없는 돌연변이를 운반하는 mRNA가 비 기능성 펩티드로 번역되기 전에 분해 될 것임을 의미한다.
trna의 억제
무의미한 돌연변이의 효과를 억제하는 또 다른 방법은 읽기 mRNA의 tRNA를 변화시킴으로써 달성된다.이들 TRNA를 억제 TRNA라고하며 유연한 쌍을 수행하여 의미없는 정지 코돈을 확인하여 단백질을 계속 번역 할 수있다.
질병과 관련된 일반적인 의미없는 돌연변이
무한 돌연변이는 단일 뉴클레오티드 대체의 약 20%를 차지하며, 이는 일반적으로 전장 단백질의 양이 감소합니다.무의미한 돌연변이와 관련된 많은 질병에는 낭포 성 섬유증, 베타-탈라 세스 혈증 및 헐러 증후군이 포함됩니다.
예를 들어낭포 성 섬유증의 G542X 돌연변이는 의미없는 돌연변이에 의해 야기된다.이러한 돌연변이는 조직 또는 장기 시스템의 기능에 영향을 미쳐 다양한 질병의 생성을 초래합니다.
비 소직 돌연변이 질병에 대한 전술 전략
무의미한 돌연변이로 인한 질병의 경우, 연구원들은 NMD 효율 감소 및 번역 중에 정지 코돈 판독 촉진을 포함하여 야생형 기능을 시뮬레이션하도록 설계된 치료 및 방법을 개발하고 있습니다.TRNA 및 CRISPR-CAS9를 억제하는 합성 단일 뉴클레오티드 대체 방법과 같은 다양한 처리는 동물 모델에서 잠재력을 보여 주었다.그러나 Duchenne 근이영양증과 같은 특정 질병에 대한 Ataluren (Translarna)과 같은 시장에서 승인 된 약물의 효능이 확인되었지만 낭포 성 섬유증에 대한 임상 시험은 아직 1 차 종점에 도달하지 못했습니다.
무의미한 돌연변이의 결과와 잠재적 치료로 인해 우리가 숙고 한 결과 : 우리의 유전자에서 얼마나 많은 잠재적 돌연변이가 우리의 건강과 미래에 영향을 미칠까요?
