Language
Country/Area
No result found
Как бессмысленные мутации становятся фатальными факторами? Генетическая история, которую нельзя пропустить!
В генетике человека нонсенс-мутация — это мутация, которая приводит к образованию раннего стоп-кода (стоп-кодона). Эта мутация может привести к преждевременному прекращению трансляции транскрибируемой мРНК, в результате чего образуется неполный белок. Согласно последним исследованиям, нонсенс-мутации в некоторых случаях не обязательно причиняют вред. Степень их воздействия зависит от того, где происходит мутация, и от влияния на функцию соответствующего белка.
Около 10% пациентов с генными заболеваниями напрямую связаны с нонсенс-мутациями. К распространенным заболеваниям относятся мышечная дистрофия Дюшенна, муковисцидоз и некоторые виды рака.
Эти нонсенс-мутации характеризуются тем, что они расположены в определенных положениях мРНК, которые имеют решающее значение для функции и структуры белка. Например, если нонсенс-мутация возникает вблизи исходного стоп-кода, мутация может оказать меньшее влияние на функцию белка. Напротив, если мутация происходит в более вычислительно критической области, это приведет к сбою белка. нормально структурировать, тем самым влияя на биологические процессы клеток.
Различные результаты бессмысленных мутаций
Вредные последствия
Нонсенс-мутации чаще всего приводят к пагубным последствиям и являются наиболее распространенным явлением в естественной среде. Такие мутации имеют тенденцию снижать приспособленность организма и шансы на репродуктивный успех.
Например, если нонсенс-мутации происходят в генах, которые контролируют важный синтез белка, они могут вызвать структурные или функциональные дефекты, тем самым влияя на выживание организмов.
Нейтральные или полезные результаты
Кроме того, не все бессмысленные мутации вредны. В некоторых случаях их воздействие может быть нейтральным, то есть изменение не оказывает существенного влияния на общее состояние здоровья или функции организма. Реже нонсенс-мутации могут вызвать положительные результаты, например улучшение адаптации организма, если мутация останавливает выработку определенных токсичных белков.
Как подавить влияние бессмысленных мутаций
Многие биологические механизмы помогают справиться с ущербом, вызванным этими мутациями. Примером является нонсенс-опосредованная система деградации мРНК, которая эффективно разрушает мРНК, содержащие нонсенс-мутации, чтобы избежать образования нефункциональных белков во время трансляции.
Нонсенс-мутации, связанные с заболеванием
По данным исследований, нонсенс-мутации составляют примерно 20% одиночных нуклеотидных замен, вызывающих заболевания человека. К известным в настоящее время заболеваниям относятся муковисцидоз, бета-талассемия и другие.
Например, мутация G542X при муковисцидозе является нонсенс-мутацией в гене регулятора трансмембранной проводимости муковисцидоза (CFTR).
Лечение заболеваний, вызванных нонсенс-мутациями
Современные стратегии лечения заболеваний, связанных с нонсенс-мутациями, включают снижение эффектов NMD и содействие процессу обхода кодов ранней остановки во время трансляции. Было показано, что некоторые низкомолекулярные препараты, такие как амикацин и аталурен, способствуют «чтению» ложных кодов терминации.
Аталурен был одобрен в некоторых областях для лечения мышечной дистрофии Дюшенна, но он не достиг основных показателей в клинических исследованиях при муковисцидозе, что вызывает постоянную обеспокоенность в области лечения заболевания.
Нельзя игнорировать значение бессмысленных мутаций в генетике. Они не только влияют на функцию самих белков, но и вызывают множество мыслей о генетических заболеваниях и их потенциальных методах лечения. Вы когда-нибудь задумывались, что бессмысленные мутации могут стать возможностью для будущей генной терапии?
