Frameshiftmutaatiot

Frameshiftmutaatiot ovat mutaatioita, joissa geneettisen lukutavan siirtyminen tapahtuu yhden tai useamman nukleotidin lisäyksen tai poistumisen vuoksi siten, että kolmen nukleotidin ryhmät (kodonit) eivät enää muodosta samoja kokonaisia koodoniryhmiä kuin ennen. Tämän seurauksena kaikki jäljempänä olevat aminohappokoodit muuttuvat ja proteiini voi alkaa valmistua uudesta lukutavasta. Yleensä mutaatio johtaa varhaiseen lopetuskoodiin, jolloin syntyy katkaistu ja ei-toimiva proteiini.

Frameshiftmutaatiot syntyvät pääasiassa lisäyksistä tai poistoksista, jotka eivät ole kolmen monikertojen mittaisia. Tämän lisäksi toistuvien DNA-sekvenssien silmukointi sekä mutageenit ja replikaatio-virheet voivat lisätä riskiä saada frameshift-mutaation. Muutokset voivat heikentää proteiinien rakennetta ja toimintaa merkittävästi sekä johtaa entsymaattisen reitin rikkomiseen.

Transkriptio ja proteiini voivat kärsiä lakkaamisesta ja kontrollin menetyksestä: varhaisella stop-koodilla syntyvää katkennut proteiini on usein nopeasti hajoitettu soluissa nonsense-mediated decay -lähestymistavan kautta tai toimii väärin. Frameshiftmutaatiot ovat yleisiä syynä monen perinnöllisen sairauden väistämättömään hiljaisiin tai toimintahäiriöihin sekä joissain syöpätyypeissä havaittuihin mutaatioihin.

Diagnostiikassa frameshiftin tunnistetaan DNA-sekvensoinnilla sekä tarvittaessa RNA- ja proteiinianalyysillä, jotta voidaan arvioida mutaation vaikutus proteiinitoimintaan.