Language
Country/Area
No result found
Đột biến mang tính hủy diệt trong mã di truyền: Đột biến vô nghĩa là gì?
Trong nghiên cứu về hệ gen, đột biến vô nghĩa là đột biến điểm làm thay đổi trình tự DNA và dẫn đến việc tạo ra codon vô nghĩa, là sự kết thúc sớm của mRNA đã phiên mã. Tình trạng. Điều này thường dẫn đến việc sản xuất ra các protein không đầy đủ, bị cắt cụt và có thể không có chức năng. Mặc dù tác động của đột biến vô nghĩa thường được coi là tiêu cực, nhưng chúng không nhất thiết có hại cho cơ thể.
Tác động về mặt chức năng của đột biến vô nghĩa phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm vị trí của codon dừng trong DNA mã hóa.
Ví dụ, tác động của đột biến vô nghĩa có thể phụ thuộc vào khoảng cách từ đột biến đó đến codon dừng ban đầu và mức độ ảnh hưởng của nó đến miền phụ chức năng. Vì đột biến vô nghĩa dẫn đến kết thúc sớm chuỗi polypeptide nên chúng còn được gọi là đột biến kết thúc chuỗi. Tác động của những đột biến này khác nhau và tốc độ tác động lên các gen và mô khác nhau cũng khác nhau. Khoảng 10% bệnh nhân mắc bệnh di truyền có liên quan đến đột biến vô nghĩa.
Hậu quả của đột biến vô nghĩa
Hậu quả có hại
Trong hầu hết các trường hợp, đột biến vô nghĩa dẫn đến hậu quả có hại và là hiện tượng tự nhiên phổ biến nhất. Đột biến vô nghĩa có hại có thể làm giảm sức khỏe tổng thể và khả năng sinh sản của một sinh vật. Ví dụ, đột biến vô nghĩa xảy ra trong gen mã hóa một loại protein cụ thể có thể dẫn đến khiếm khuyết về cấu trúc hoặc chức năng trong protein, có thể ảnh hưởng đáng kể đến sự sống còn của sinh vật.
Kết quả trung lậpĐột biến vô nghĩa trung tính không gây ra bất kỳ lợi ích hay tác hại nào cho cơ thể. Trong trường hợp này, tác động của đột biến bị hạn chế, nghĩa là sự thay đổi không gây ra tác động tích cực hay tiêu cực nào đến sinh vật. Một số đột biến có thể xảy ra gần codon dừng ban đầu nên tác động của chúng có thể không rõ ràng. Mặc dù vậy, tình huống này tương đối hiếm.
Kết quả có lợiCác đột biến vô nghĩa có lợi được coi là kết quả đột biến hiếm nhất. Những đột biến như vậy thực sự sẽ cải thiện thể lực tổng thể và khả năng sinh sản của sinh vật. Mặc dù các codon dừng sớm được đưa vào do đột biến vô nghĩa thường gây ra tổn thương, nhưng trong một số trường hợp, những đột biến như vậy có thể làm gián đoạn quá trình sản xuất một số protein bất thường hoặc độc hại, do đó cải thiện khả năng sống sót của sinh vật.
Cơ chế ngăn chặn đột biến vô nghĩa
Để ngăn chặn những tác động tiêu cực của đột biến vô nghĩa, nhiều sinh vật, bao gồm cả con người, sử dụng con đường phân rã mRNA qua trung gian vô nghĩa (NMD). Cơ chế này phân hủy mRNA chứa các đột biến vô nghĩa trước khi tổng hợp protein, do đó tránh được việc sản xuất các chuỗi polypeptide không có chức năng.
Một số sinh vật cũng có thể ngăn chặn thiệt hại do đột biến vô nghĩa gây ra bằng cách thay đổi tRNA; loại tRNA này được gọi là tRNA ức chế.
Những đột biến vô nghĩa phổ biến liên quan đến bệnh tật
Những đột biến vô nghĩa chiếm khoảng 20% các trường hợp thay thế một nucleotide liên quan đến các bệnh ở người. Bệnh lý của những đột biến này thường là do lượng protein nguyên vẹn bị giảm, vì chỉ có 5–25% bản sao chứa đột biến vô nghĩa không bị phân hủy.
Chiến lược điều trị bệnh đột biến vô nghĩa
Đối với các bệnh do đột biến vô nghĩa gây ra, các chiến lược điều trị nhằm mục đích khôi phục chức năng bình thường bằng cách giảm hiệu quả của NMD, thúc đẩy việc bỏ qua các codon dừng sớm trong quá trình dịch mã hoặc chỉnh sửa trực tiếp các đột biến vô nghĩa trong bộ gen. Các nghiên cứu gần đây đã khám phá các oligonucleotide antisense để ức chế NMD và một số tRNA ức chế tổng hợp đã được sử dụng như một liệu pháp tiềm năng.
Các loại thuốc như Ataluren giúp đọc chọn lọc các codon dừng bất thường, khiến chúng trở thành lựa chọn tiềm năng để điều trị các bệnh liên quan đến đột biến vô nghĩa.
Tóm lại, đột biến vô nghĩa đóng vai trò quan trọng trong bộ gen. Từ sự xuất hiện của bệnh tật đến việc khám phá các phương pháp điều trị, tác động của đột biến vô nghĩa là rất sâu rộng và phức tạp. Vậy, trong liệu pháp gen trong tương lai, chúng ta có thể tìm ra cách hiệu quả hơn để chống lại những tác động này không?
