Mutasjoner

   

Figuren viser tre typer mutasjoner. Øverst ser vi DNA-sekvensen til det normale villtypeallelet og den tilsvarende aminosyresekvensen. Dernest ser vi en substitusjonsmutasjon hvor nukleotidet C i posisjon 266 er byttet ut med en A slik at dette kodon nå koder for en Methionin. I neste linje vises en delesjonsmutasjon hvor C266 er deletert. Konsekvensen er at leserammen endres og det blir et stopp-kodon (TGA). Nederst er vist en insersjonsmutasjon hvor en ekstra T er kommet inn etter C266. Her endres også leserammen og proteinet får en annen sekvens etter denne posisjonen. Både delC266 og insT266 fører til rammeskift, og kalles derfor rammeskiftmutasjoner.
Hint: Bruk den genetiske koden til å sjekke hvordan translasjonen fra DNA til protein skjer.

Mutasjoner er endringer i DNA-sekvensen. Dersom kun ett nukleotid endres, kalles dette en punktmutasjon. Når en A endres til en G, kalles dette en A>G-mutasjon.

Vi skiller mellom tre typer mutasjoner: (1) substitusjoner - hvor et nukleotid erstattes av et annet (som i eksemplet ovenfor); (2) delesjons- og insersjonsmutasjoner - hvor en eller flere nukleotider fjernes eller settes inn; og (3) rearrangement - mer kompliserte mutasjoner hvor større eller mindre deler av DNA har fått en annen rekkefølge. Et eksempel på et rearrangement er en inversjon, hvor et stykke DNA er tatt ut og satt tilbake i motstatt orientering. Rearrangement kan av og til skje mellom to kromosomer og kalles da translokasjoner.

Mutasjoner kan oppstå som følge av skader i DNA. Noen DNA-skader endrer selve basene slik at de endrer baseparingsegenskapene. Andre skader - spesielt rearrangement - kan oppstå dersom det blir brudd i DNA-tråden. Mutasjoner kan også oppstå dersom DNA-polymerase setter inn feil nukleotid under replikasjonen. Heldigvis har DNA-polymerasene en korreksjonsfunksjon (eng.: proofreading) som gjør at innsetting av feil nukleotid er sjelden. Vår viktigste DNA-polymerase har en feilrate på ca. 1 per 1 million nukleotider.

Siden cellene har mange systemer (enzymer) som gjenkjenner og reparerer skader i DNA, er mutasjoner vanligvis sjeldne. Dersom slike reparasjonsenzymer eller andre proteiner som deltar i å beskytte genomet blir ødelagt, kan mutasjonshastigheten i cellene øke. Ett av proteinene som deltar i beskyttelse mot trådbrudd i DNA kalles p53. Skulle p53-genet bli ødelagt, vil sjangsen for trådbrudd øke og vi kan se at kromosomene blir ustabile. p53-genet er et av de genene som er hyppigst mutert i kreftceller.

De fleste mutasjoner skjer i kroppscellene (de somatiske cellene) og vil ikke nedarves til neste generasjon. Det er kun når mutasjonene skjer i kjønnscellene eller deres forløpere at mutasjoner kan gi opphav til nye alleler som kan spre seg i en populasjon.

De aller fleste mutasjoner har kanskje ingen eller liten effekt - og de vil ikke endre fenotypen til cellene som bærer mutasjonen, - de er nøytrale. Dersom mutasjonene skjer i områder som koder for protein eller RNA eller i regioner som deltar i regulering av genuttrykking, vil en kunne få en påviselig fenotype. I de fleste tilfeller vil slike mutasjoner har en skadelig effekt på cellene og cellene vil dø (eller bli drept ved programmert celledød). I noen sjeldne tilfeller kan mutasjoner føre til at proteiner blir ødelagt eller får endrede egenskaper. Dersom dette skjer med proteiner som er viktige for f.eks. normal celledeling, vil slike mutasjoner kunne bidra til utvikling av kreft.

I svært sjeldne tilfeller vil en mutasjon kunne gi opphav til et nytt allel som gir cellene eller individet bedre egenskaper. Slike "positive" mutasjoner er et av grunnlagene for evolusjonen.

 


Les mer:


Rein Aasland © 15-JUL-2007
Sist endret av Rein Aasland 15-JUL-2007