Effect van mutaties op eiwitstructuur en -functie (455 woorden)
Een deel van het effect van mutaties op de structuur en functie van het eiwit zijn de volgende:
Zoals reeds vermeld, wordt tijdens de DNA-replicatie de positionering van de juiste basis gehandhaafd; en als een fout aanhoudt, wordt dat gecorrigeerd door proeflezen en reparatiemechanismen. Basisveranderingen zijn echter mogelijk in DNA vanwege omgevings-mutagenen zoals UV-stralen, röntgenstralen en bepaalde chemicaliën. Derhalve kan een AT-basenpaar worden veranderd in een GC-paar en deze puntmutatie kan worden overgenomen door het nageslacht. Op dezelfde manier kan insertie van een extra base ook mutatie veroorzaken.
Afbeelding Courtesy: courses.md.huji.ac.il/81817/Course_2010/img/protein_SC.gif
Onder bepaalde speciale omstandigheden kan cross-over en recombinatie tussen DNA-strengen ook leiden tot het verwijderen of toevoegen van stukjes DNA. Dus mutaties in genen leiden tot veranderingen in mRNA en dus veranderingen in de eiwitstructuur en -functie.
Zoals reeds vermeld tijdens cross-over en recombinatie tussen DNA-strengen kan dit ertoe leiden dat brokken DNA worden verwijderd of toegevoegd. Hier is herverdeling van genen van de ene locatie naar de andere mogelijk op basis van gelijkenis van DNA-sequenties op de flanken van deze genen. Dergelijke genen worden in de volksmond 'springgenen' genoemd.
Het effect van dergelijke mutaties zal worden weerspiegeld in de eiwitten. Dit komt omdat het van het gen afgeleide mRNA een base zal missen, of een gewijzigde base zal hebben. Als de mutatie verlies of toevoeging van een enkele base of een DNA-segment inhoudt, verandert het enter-leesraam van de plaats van mutatie en kan er een in een eiwit met een nieuwe set aminozuren terechtkomen, en dit is bekend als frame shift-mutatie.
In bepaalde andere gevallen kan mutatie een normaal codon in een niet-sense codon omzetten en daarom zal de eiwitsynthese stoppen en zal een onvolledig eiwit zich ontwikkelen.
Er zijn nog andere gevallen waarbij een enkele base verandering niet kan leiden tot een verandering in aminozuur. Dit gebeurt wanneer de mutatie optreedt in de derde base van het triplet-codon, wat interactie met het anticodon op het overeenkomstige tRNA mogelijk maakt. Deze positie op het codon wordt de wiebelpositie genoemd.
Die mutaties die geen enkele verandering in het eiwit veroorzaken, staan bekend als stille mutaties.
Sikkelcelanemie, een genetische ziekte wordt veroorzaakt door een substitutie van één base die glutaminezuur in valine verandert in het zesde aminozuur van de P-keten van hemoglobine. Het zorgt ervoor dat moleculen kristalliseren en verstoort de vorm van rode bloedcellen en ze worden sikkelvormig met een verminderd vermogen van hemoglobine om zuurstof te vervoeren.
Thalassemie, is een andere op hemoglobine gebaseerde genetische ziekte. In één type van thalassemia-frame-shift-mutatie in hemoglobine wordt P-keten gevonden.
