Hva er forskjellen mellom tull og missensmutasjon

De hovedforskjell mellom nonsens og missense mutasjon er det nonsensmutasjon introduserer et stoppkodon til gensekvensen, hvilket fører til for tidlig kjedeavslutning, mens missensmutasjonen introduserer et tydelig kodon til gensekvensen, ikke en stoppkodon, som fører til en ikke-synonym aminosyre i polypeptidkjeden. Videre resulterer en nonsensmutasjon i et avkortet, ufullstendig og vanligvis ikke-funksjonelt proteinprodukt mens en missense-mutasjon resulterer i enten en konservativ eller ikke-konservativ forandring i proteinet.

Nonsens og missense mutasjoner er punktmutasjoner eller enkeltnukleotidsubstitusjonene som introduserer tydelige endringer i det ultimate proteinprodukt.

Nøkkelområder dekket

1. Hva er en nonsensmutasjon
     - Definisjon, mekanisme, effekt
2. Hva er en Missense-mutasjon
     - Definisjon, mekanisme, effekt
3. Hva er likhetene mellom tull og missensmutasjon
     - Oversikt over vanlige funksjoner
4. Hva er forskjellen mellom tull og missensmutasjon
     - Sammenligning av nøkkelforskjeller

Nøkkelord

Konservativ mutasjon, Missense Mutasjoner, Ikke-Synonym Aminosyre, Nonsensmutasjoner, Punktmutasjoner, Tidlig kjedeavslutning

Hva er en nonsensmutasjon

En nonsensmutasjon er en type mutasjon som introduserer en stoppkodon på mutasjonsstedet ved en nukleotidsubstitusjon. De tre mulige stoppkodonene i DNA-sekvensen er TAG, TAA og TGA. Her transkriberes disse kodonene i mRNA-sekvensen, og produserer tre typer nonsensmutasjoner, henholdsvis henholdsvis amber mutasjoner (UAG), okkermutasjoner (UAA) og opal- eller umbermutasjoner (UGA). Imidlertid kan disse tre typer mutasjoner også oppstå ved innsetting eller deletjon av et enkelt nukleotid i nukleotidsekvensen.

Figur 1: Nonsensmutasjon ved sletting

I mRNA, vil de resterende kodonene utenfor stoppkodonet ikke bli oversatt, noe som fører til en for tidlig kjedeavslutning. Dette medfører derfor et avkortet eller ufullstendig protein, som ikke er funksjonelt. Effekten av nonsensmutasjonen avhenger imidlertid av nærheten eller graden av inkludering av de funksjonelle domener av det berørte proteinet.

Hva er en Missense-mutasjon

Missense mutasjoner er en type enkelt nukleotid substitusjon som introduserer et tydelig kodon til nukleotidsekvensen av et gen. Siden det endrer kodonet til et annet kodon, som representerer en distinkt aminosyre, kaller vi også missense-mutasjoner som ikke-synonym substitusjon. I sammenligning med nonsensmutasjoner, som er en annen type ikke-synonym substitusjon, introduserer missensmutasjoner ikke stoppkodonene til gensekvensen.

Her kan den nye aminosyren inneholde lignende egenskaper til den opprinnelige aminosyren på mutasjonsstedet. I dette tilfellet kalles missensmutasjonen a konservativ mutasjon. Og dette muterte proteinet kan utøve en lignende funksjonalitet til det opprinnelige proteinet. Omvendt, hvis den introduserende aminosyren bærer forskjellige egenskaper til den opprinnelige aminosyren, så kalles denne typen missense-mutasjon en ikke-konservativ mutasjon. Her kan det muterte protein ha en tydelig funksjon til det opprinnelige proteinet, ellers blir det muterte proteinet ikke-funksjonelt.

Figur 2: Typer av punktmutasjoner

For eksempel fører noen missens mutasjoner til aktiveringen av de opprinnelig inaktive proteiner. Dette kalles funksjonens gevinst. I tillegg kan andre typer missense mutasjoner inaktivere de opprinnelig aktive proteiner. Vi kaller dette tap av funksjon.

Hvis punktmutasjonen introduserer den samme aminosyren til mutasjonsstedet ved bruk av degenerasjonen av den genetiske koden, blir denne punktmutasjonen en stille mutasjon, som er den tredje typen punktmutasjoner.

Likheter mellom Nonsens og Missense Mutation

• Nonsens og missens mutasjoner er to typer punktmutasjoner.
• Et enkelt nukleotid i gensekvensen endrer begge typer mutasjoner.
• Også begge resulterer i endringene i kodonsekvensen.
• I tillegg kan begge føre til produksjon av ikke-funksjonelle proteiner.
• Dermed kan disse mutasjonene føre til genetiske lidelser.
• Videre kan begge typer punktmutasjoner oppstå på grunn av feil i DNA-replikasjon. Feilfrekvensen eller forekomsten av punktmutasjoner under DNA-replikasjon er 5-10%.
• Imidlertid kan 3 'til 5' exonukleaseaktiviteten av DNA-polymerase reparere feilene under DNA-replikasjon.
• Dessuten kan kjemiske mutagenser inkludert baseanaloger, deamineringsmidler, alkyleringsmidler og fysiske mutagenser som stråling og varme også resultere i punktmutasjoner.
• DNA reparasjonssystemer, inkludert direkte reparasjon, excision reparasjon og feilparametre reparasjonssystemer hjelper til med å reparere disse typer punktmutasjoner.

Forskjellen mellom tull og missensmutasjon

Definisjon

En nonsensmutasjon refererer til en mutasjon der en følerkodon som tilsvarer en av de tjue aminosyrer spesifisert av den genetiske koden, blir forandret til et kjede-avslutende kodon. Mens en missense-mutasjon refererer til en enkelt basepar-substitusjon, som endrer den genetiske koden på en måte som produserer en aminosyre som er forskjellig fra den vanlige aminosyren i den posisjonen. Dermed inneholder disse definisjonene den grunnleggende forskjellen mellom nonsens og missens mutasjon.

Endring i kodon-sekvensen

Videre er hovedforskjellen mellom nonsens og missensmutasjon at nonsensmutasjonen introduserer et stoppkodon til kodonsekvensen på mutasjonsstedet mens missensmutasjon introduserer en tydelig kodon.

Under transkripsjon

Videre resulterer nonsensmutasjon i en for tidlig kjedeavslutning på mutasjonsstedet mens en missense-mutasjon resulterer i en distinkt aminosyre, som er konservativ eller ikke-konservativ. Derfor er dette også en forskjell mellom nonsens og missens mutasjon. 

Effekt på proteinet

Effekt på proteinet er en annen forskjell mellom nonsens og missense-mutasjon. Nonsensmutasjon resulterer i et ufullstendig eller avkortet protein mens missensmutasjon resulterer i et konservert eller ikke-konservert protein.

funksjonalitet

Dessuten er proteinene produsert av nonsensmutasjoner for det meste ikke-funksjonelle, mens proteiner produsert av missense-mutasjonene er enten funksjonelle, ikke-funksjonelle, eller de har en tydelig funksjon fra det opprinnelige proteinet.

Genetiske lidelser

Nonsensmutasjoner kan føre til genetiske lidelser, inkludert cystisk fibrose, beta-thalassemi, Duchenne muskeldystrofi (DMD), Hurlers syndrom og Dravet syndrom, mens missens-mutasjoner kan føre til seglcelle sykdom, Epidermolysis bullosa og superoksyd dismutase 1 (SOD1) mediert amyotrofisk lateral sklerose (ALS). Dermed tilskrives typer forstyrrelser forårsaket av disse mutasjonene til en annen forskjell mellom nonsens og missensmutasjon.

Konklusjon

En nonsensmutasjon introduserer en stoppkodon på mutasjonsstedet, noe som resulterer i for tidlig kjedeterminering. Dermed forårsaker dette produksjonen av trunkerte proteiner som ikke er funksjonelle. Dessuten introduserer en missense-mutasjon et tydelig kodon på mutasjonsstedet, noe som resulterer i produksjon av ikke-synonymt protein, som kan være enten konservativt eller ikke-konservativt. Konservative mutasjoner produserer et protein med samme funksjonalitet med hensyn til det opprinnelige proteinet, mens de ikke-konservative proteiner er enten ikke-funksjonelle eller de har en tydelig funksjon. Derfor er hovedforskjellen mellom nonsens og missense-mutasjon den typen forandring i kodonsekvensen og funksjonaliteten til det muterte protein.

Henvisning:

1. Brune TA. Genomer. Andre utgave. Oxford: Wiley-Liss; 2002. Kapittel 14, mutasjon, reparasjon og rekombinasjon. Tilgjengelig her

Bilde Courtesy:

1. "Frameshift deletion (13062713935)" Ved Genomics Education Program - Frameshift sletting (CC BY 2.0) via Commons Wikimedia  
2. "Point mutations-en" Av Jonsta247 - Eget arbeid (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia