Synonym mutation

Synonym mutation , eller synonym ersättning -  en nukleotidersättningsmutation i den kodande delen av genen , där aminosyrasekvensen i proteinet som kodas av denna gen inte förändras på grund av den genetiska kodens degeneration. Synonym mutation hänvisar till punktmutationer . Termen "synonym mutation" kan inte tillskrivas icke-kodande regioner i genomet [1] .

Degeneration av den genetiska koden

Den kompletta uppsättningen av aminosyror som utgör proteiner inkluderar 20 aminosyror , som var och en kodas av en sekvens av tre nukleotider som kallas ett kodon . Eftersom det finns 64 möjliga kodon, 20 kodade aminosyror och upp till tre kodon som kodar för en stoppsignal (det så kallade stoppkodonet som indikerar translationsstopp ), visar det sig att vissa aminosyror kodas av flera kodon. Detta fenomen kallas ofta redundansen av den genetiska koden , eller degenerationen av den genetiska koden.

Degenerationen av den genetiska koden leder till att om, till exempel, som ett resultat av en mutation, TTT-kodonet har förvandlats till TTC, så har aminosyran den kodar för inte förändrats ( fenylalanin ).

Effekter på kroppen

Synonyma mutationer kallas ofta "tysta", det vill säga de påverkar inte kondition, överlevnad och reproduktion, men de går inte alltid över utan några manifestationer [2] [3] [4] [5] .

Forskning har visat att dessa mutationer kan ha en betydande effekt på splitsning , RNA-stabilitet, translation eller proteinveckning som sker under translation (på grund av inverkan av tRNA-substratspecificitet vid kodonet ). Synonyma mutationer kan leda till mänskliga ärftliga sjukdomar och kan korrelera med kliniska resultat eller svar på terapi. I cancer beräknas dessa mutationer stå för 6-8% av alla drivrutiner som härrör från enstaka nukleotidsubstitutioner. Onkogener är berikade i tysta mutationer, ingen anrikning hittades i tumörsuppressorgener (förutom TP53 ) [6] .

Exonsekvenser nära exon - introngränser fungerar som RNA-splitsningssignaler. När splitsningssignalen störs av en synonym mutation, visas inte exonet i det slutliga proteinet, vilket resulterar i dess trunkering [7] .

Det finns få synonyma mutationer i 5'-änden av den kodande sekvensen, såväl som i ändarna av interna exoner [6] .

Synonyma mutationer är föremål för naturligt urval i olika arter och är inte lika fördelade i genomen [8] [9] .

Anteckningar

  1. ↑ Kosterin O.E. Fundamentals of genetics: lärobok. ersättning på 2 timmar / O. E. Kosterin. - Novosibirsk: RIC NGU, 2015. - T. 1. - S. 113-122. — 410 sid. - ISBN 978-5-4437-0447-0 .
  2. ↑ C. Kimchi-Sarfaty, JM Oh, I.-W. Kim, ZE Bastu, AM Calcagno. En "tyst" polymorfism i MDR1-genen ändrar substratspecificitet   // Vetenskap . - 2007-01-26. — Vol. 315 , utg. 5811 . — S. 525–528 . — ISSN 1095-9203 0036-8075, 1095-9203 . - doi : 10.1126/science.1135308 .
  3. ↑ Patrick Goymer. Synonyma mutationer bryter deras tystnad  //  Nature Reviews Genetics. — 2007-02. — Vol. 8 , iss. 2 . — S. 92–92 . - ISSN 1471-0064 1471-0056, 1471-0064 . - doi : 10.1038/nrg2056 . Arkiverad från originalet den 4 april 2022.
  4. ↑ Tong Zhou, Eun A. Ko, Wanjun Gu, Inja Lim, Hyoweon Bang. Icke-tyst berättelse på synonyma platser i spänningsstyrda jonkanalgener  // PLoS ONE. — 2012-10-31. - T. 7 , nej. 10 . — ISSN 1932-6203 . - doi : 10.1371/journal.pone.0048541 .
  5. ↑ Naturuppslagsverk över det mänskliga genomet . London: Nature Pub. Group, 2003. - 5 volymer sid. - ISBN 0-333-80386-8 , 978-0-333-80386-8.
  6. ↑ 1 2 Yogita Sharma, Milad Miladi, Sandeep Dukare, Karine Boulay, Maiwen Caudron-Herger. En pan-canceranalys av synonyma mutationer  // Nature Communications. — 2019-06-12. - T. 10 , nej. 1 . - S. 2569 . — ISSN 2041-1723 . - doi : 10.1038/s41467-019-10489-2 . Arkiverad från originalet den 4 juni 2021.
  7. ↑ Franco Pagani, Michela Raponi, Francisco E. Baralle. Synonyma mutationer i CFTR-exon 12 påverkar splitsningen och är inte neutrala i evolutionen  //  Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2005-05-03. — Vol. 102 , utg. 18 . — S. 6368–6372 . - ISSN 1091-6490 0027-8424, 1091-6490 . - doi : 10.1073/pnas.0502288102 . Arkiverad från originalet den 3 juni 2021.
  8. ↑ D. Allan Drummond, Claus O. Wilke. Felöversättningsinducerad proteinfelveckning som en dominerande begränsning på kodningssekvensevolution  // Cell. — 2008-07. - T. 134 , nr. 2 . — S. 341–352 . — ISSN 0092-8674 . - doi : 10.1016/j.cell.2008.05.042 .
  9. ↑ Fran Supek, Nives Škunca, Jelena Repar, Kristian Vlahoviček, Tomislav Šmuc. Translationellt urval är allestädes närvarande i prokaryoter  //  PLoS Genetics / Nancy A. Moran. — 2010-06-24. — Vol. 6 , iss. 6 . — P.e1001004 . — ISSN 1553-7404 . - doi : 10.1371/journal.pgen.1001004 .