FrameshiftMutationen

Frameshiftmutationen sind genetische Veränderungen in kodierenden Sequenzen, die das Leseraster der Proteinsynthese verschieben. Ursächlich sind Einsätze oder deletions von Basen (Insertions oder Deletions, kurz Indels), die nicht in Vielfachen von drei erfolgen. Durch das Verschieben des Leserasters werden alle nachfolgenden Codons neu interpretiert, was zu einer anderen Aminosäurefolge führt und oft frühzeitig ein Stopcodon erzeugt.

Dies führt häufig zu einem stark veränderten C-Terminalbereich des Proteins, oft zu einem verkürzten, nicht funktionsfähigen Produkt. Zusätzlich kann der veränderte Transkript durch Nonsense-mediated Decay abgebaut werden, was zu einer Reduktion des Expressionsniveaus des Gens führen kann.

Frameshiftmutationen verursachen meist Verlustfunktionen; selten kann es zu Dominant-negativen Effekten oder neuen Funktionen kommen. Sie spielen eine bedeutende Rolle in vielen genetischen Erkrankungen und in der Krebsentstehung, wo sie Tumorsuppressorgene oder andere kritische Proteine betreffen.

Im Unterschied zu In-Frame-Indels, die Vielfache von drei sind und das Leseraster intakt lassen, verschieben Frameshiftmutationen das Raster und ändern die gesamte nachfolgende Aminosäuresequenz. Die Auswirkungen hängen vom betroffenen Gen und der Länge der Verschiebung ab. Die Erkennung erfolgt durch Sequenzierung des kodierenden Genabschnitts, oft ergänzt durch Analysen der mRNA-Expression und der Proteinstruktur.