מוטציית פסק
בגנטיקה, מוּטַצְיַת פֶּסֶק (Nonsense mutation) היא סוג של מוטצייה נקודתית, שבה שינוי בנוקליאוטיד יחיד משנה את תרגום רצף ה-mRNA כך שבמקום שחומצה אמינית תתורגם, נוצר קודון סיום המסמן את סוף החלבון. למעשה, במקום לתרגם את כל רצף ה-CDS, נוצר חלבון קטוע שלרוב אינו פעיל. ההשפעה של מוטציית פסק על החלבון תלויה במיקום שבו היא נעשית. לדוגמה, ההשפעה תלויה במידת הקרבה של מוטציית הפסק לקודון הסיום התקין, וכן במיקומו היחסי בין תתי האזורים (דומיינים) בתוך החלבון.
מוטציית פסק שונה ממוטציית סלף, שבה מוטציית נקודתית משנה את זהות החומצה האמינית המתורגמת. מוטציית פסק גם שונה ממוטציית אל-פסק, שבה קודון הסיום נמחק, בעקבות שינוי בנוקליאוטיד יחיד בשלשת הנוקליאוטידים האמורים להיתרגם לקודון סיום מוביל לכך שהתרגום ממשיך מעבר לסוף התקין של החלבון, עד למיקום בו נמצא קודון הסיום הבא או גמר מולקולת ה-mRNA.
מספר פגמים גנטיים נגרמים עקב מוטציית פסק, למשל תלסמיה וסיסטיק פיברוזיס.
דוגמה
נניח שנוצרה מוציית פסק ברביעייה השלישית בגדיל המקודד של רצף DNA מסוים, המודגשת במסגרת להלן - CGA. במצב זה, התקין, שלשה זו תתורגם לחומצה האמינית ארגינין. השינוי מוביל לכך שציסטאין מוחלף בתימין.
DNA: 5' - ATG ACT CAC CGA GCG CGA AGC TGA - 3' 3' - TAC TGA GTG GCT CGC GCT TCG ACT - 5' mRNA: 5' - AUG ACU CAC CGA GCG CGA AGC UGA - 3' Protein: Met Thr His Arg Ala Arg Ser Stop
בעקבות השינוי הזה, ברצף ה-mRNA תופיע השלשה UGA, שהיא אחת מקודוני הסיום. לפיכך, תרגום ה-mRNA ייעצר בנקודה זו, כפי שמופיע במסגרת.
DNA: 5' - ATG ACT CAC TGA GCG CGA AGC TGA - 3' 3' - TAC TGA GTG ACT CGC GCT TCG ACT - 5' mRNA: 5' - AUG ACU CAC UGA GCG CGU AGC UGA - 3' Protein: Met Thr His Stop
יתר השלשות לא יתורגמו כלל לחלבון, מכיוון שקודון הסיום שנוצר מפסיק את התהליך. לכן החלבון שנוצר הוא קטוע וקצר יותר מהחלבון התקין. במקרים רבים, חלבון כזה חסר את הפונקציות הרגילות של החלבון.
מינוח
המינוח לשינוי שהוצג בפיסקה הקודמת הוא R4X, כאשר האות הראשונה מייצגת את החומצה האמינית התקינה (כאן - R שמייצגת ארגינין), הספרה מייצגת את העמדה שבו חל השינוי (כאן - 4), והאות X מייצגת קודון סיום. בצורת מינוח זו, תמיד יופיע X במצב של מוטציית פסק. בסוג זה של המינוח לא ניתן לדעת מהו הבסיס שהשתנה.
צורת מינוח נוספת, שממנה לא ניתן לדעת ישירות שמדובר במוטציית פסק, נראית כך: c.10C>T, שבה המספר מייצג את העמדה שבו חל השינוי, C את הנוקליאוטיד המקורי ציסטאין שהשתנה לתימין, T. האות c מהווה קיצור ל-cDNA, כדי להבהיר לקורא שמדובר במספור המתייחס לרצף ה-DNA. לחלופין ניתן לסמן g לסימון הגנום, האות r לרצף ה-RNA, האות p לרצף החלבון או m לרצף מיטוכונדריאלי[1].
מנגנון לפירוק mRNA המכילים מוטציית פסק
ערך מורחב – NMD
ביצורים רבים, מוטציית פסק מופיעות הרבה פחות מהצפוי. יצורים אלו פיתחו מנגנון באמצעותו מולקולות mRNA המכילות מוטציית פסק מפורקות. מנגנון זה נקרא nonsense-mediated decay וידוע בראשי התיבות NMD.
מצבים פתולוגיים הקשורים במוטציות פסק
מוטציות פסק יכולות לגרום למחלות גנטיות שונות מכיוון שהם פוגעות ברצף DNA המוביל ליצירה של חלבון. עם זאת, ייתכן שמוטציות נוספות מסוגים אחרים יובילו לאותה המחלה. להלן מחלות שידוע שמוטציית פסק עלולה להיות הגורם למחלה:
- סיסטיק פיברוזיס, אשר נגרמת ממוטצייה G542X (כלומר, גליצין בעמדה 542 בחלבון מוחלף בקודון סיום).
- β תלסמיה
- תסמונת Hurler
- תסמונת דרווה
ראו גם
הערות שוליים
30972206מוטציית פסק