Синонимичная мутация: различия между версиями
Bray Kany (обсуждение | вклад) |
(нет различий)
|
Версия от 10:18, 3 июня 2021
Cинонимичные мутации — эволюционные мутации, влияющие на ДНК и мРНК (замена одной пары оснований на другую в экзоне гена, кодирующего белок), но не меняющие последовательность аминокислот из-за вырожденности генетического кода.
Вырождение генетического кода
Трансляция белков включает набор из двадцати аминокислот, каждая из которых кодируется последовательностью из трех пар оснований ДНК, называемой кодоном. Поскольку существует 64 возможных кодона и 20-22 кодируемых аминокислоты и стоп-сигнал (до трёх кодонов, известных как стоп-кодоны, указывающих на остановку трансляции) выходит, что некоторые аминокислоты кодируются несколькими кодонами. Это явление часто называют избыточностью генетического кода
Например, кодон ТТТ стал ТТС, но кодируемые ими аминокислоты одинаковы (фенилаланин).
Влияние на организм
Зачастую синонимичные мутации называют "тихими" (не влияющими на приспособленность, выживаемость, воспроизводство), но они не всегда проходят без каких-либо проявлений.[1][2][3][4]
Исследования показали, что эти мутации могут оказывать значительное влияние на сплайсинг, стабильность РНК, трансляцию или совместную трансляцию фолдинга белков (из-за влияния специфичности субстрата тРНК в кодоне). Синонимичные мутации играют роль во многих заболеваний человека и могут коррелировать с клиническим исходом или ответом на терапию. При раке эти мутации, по оценкам, составляют 6-8% всех мутаций-драйверов, возникающих из-за однонуклеотидных замен. Синонимичные мутации обогащены онкогенами, но не обнаружено доказательств отбора в генах супрессоров опухолей (кроме TP53 ).[5]
Последовательности экзонов, близкие к границам экзон-интрон, функционируют как сигналы сплайсинга РНК. Когда сигнал сплайсинга разрушается синонимичной мутацией, экзон не появляется в конечном белке, что приводит к его усечению.[6]
Синонимичные мутации истощаются на 5'-конце кодирующей последовательности, а также на концах внутренних экзонов, независимо от мутационных сигнатур.[5]
Синонимичные мутации подвержены естественному отбору у разных видов и распространены в геномах не одинаково.[7][8]
- ↑ C. Kimchi-Sarfaty, J. M. Oh, I.-W. Kim, Z. E. Sauna, A. M. Calcagno. A "Silent" Polymorphism in the MDR1 Gene Changes Substrate Specificity (англ.) // Science. — 2007-01-26. — Vol. 315, iss. 5811. — P. 525–528. — ISSN 1095-9203 0036-8075, 1095-9203. — doi:10.1126/science.1135308.
- ↑ Patrick Goymer. Synonymous mutations break their silence (англ.) // Nature Reviews Genetics. — 2007-02. — Vol. 8, iss. 2. — P. 92–92. — ISSN 1471-0064 1471-0056, 1471-0064. — doi:10.1038/nrg2056.
- ↑ Tong Zhou, Eun A. Ko, Wanjun Gu, Inja Lim, Hyoweon Bang. Non-Silent Story on Synonymous Sites in Voltage-Gated Ion Channel Genes // PLoS ONE. — 2012-10-31. — Т. 7, вып. 10. — ISSN 1932-6203. — doi:10.1371/journal.pone.0048541.
- ↑ Nature encyclopedia of the human genome. — London: Nature Pub. Group, 2003. — 5 volumes с. — ISBN 0-333-80386-8, 978-0-333-80386-8.
- ↑ 1 2 Yogita Sharma, Milad Miladi, Sandeep Dukare, Karine Boulay, Maiwen Caudron-Herger. A pan-cancer analysis of synonymous mutations // Nature Communications. — 2019-06-12. — Т. 10, вып. 1. — С. 2569. — ISSN 2041-1723. — doi:10.1038/s41467-019-10489-2.
- ↑ Franco Pagani, Michela Raponi, Francisco E. Baralle. Synonymous mutations in CFTR exon 12 affect splicing and are not neutral in evolution (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences. — 2005-05-03. — Vol. 102, iss. 18. — P. 6368–6372. — ISSN 1091-6490 0027-8424, 1091-6490. — doi:10.1073/pnas.0502288102.
- ↑ D. Allan Drummond, Claus O. Wilke. Mistranslation-Induced Protein Misfolding as a Dominant Constraint on Coding-Sequence Evolution // Cell. — 2008-07. — Т. 134, вып. 2. — С. 341–352. — ISSN 0092-8674. — doi:10.1016/j.cell.2008.05.042.
- ↑ Fran Supek, Nives Škunca, Jelena Repar, Kristian Vlahoviček, Tomislav Šmuc. Translational Selection Is Ubiquitous in Prokaryotes (англ.) // PLoS Genetics / Nancy A. Moran. — 2010-06-24. — Vol. 6, iss. 6. — P. e1001004. — ISSN 1553-7404. — doi:10.1371/journal.pgen.1001004.