Wat is het verschil tussen onzin en Missense-mutatie

De grootste verschil tussen onzin en missense mutatie is dat het onzinmutatie introduceert een stopcodon voor de gensequentie, leidend tot voortijdige ketenterminatie terwijl de missense mutatie een apart codon introduceert voor de gensequentie, niet een stopcodon, leidend tot een niet-synoniem aminozuur in de polypeptideketen. Bovendien resulteert een non-sense-mutatie in een ingekort, onvolledig en gewoonlijk niet-functioneel eiwitproduct, terwijl een missense mutatie resulteert in een conservatieve of niet-conservatieve verandering in het eiwit..

Onzin- en missense mutaties zijn puntmutaties of de enkele nucleotidesubstituties die duidelijke veranderingen in het uiteindelijke eiwitproduct introduceren.

Key Areas Covered

1. Wat is een nonsense mutatie
     - Definitie, mechanisme, effect
2. Wat is een Missense-mutatie
     - Definitie, mechanisme, effect
3. Wat zijn de overeenkomsten tussen onzin en Missense-mutatie
     - Overzicht van gemeenschappelijke functies
4. Wat is het verschil tussen onzin en Missense-mutatie
     - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen

Conservatieve mutatie, Missense-mutaties, niet-synoniem aminozuur, onzinnige mutaties, puntmutaties, vroegtijdige ketenafsluiting

Wat is een nonsense mutatie

Een nonsense mutatie is een type mutatie dat een stopcodon introduceert op de plaats van mutatie door een nucleotide-substitutie. De drie mogelijke stopcodons in de DNA-sequentie zijn TAG, TAA en TGA. Hier worden deze codons getranscribeerd in de mRNA-sequentie, waardoor drie soorten nonsense-mutaties worden geproduceerd die respectievelijk amber-mutaties (UAG), oker-mutaties (UAA) en opale of umber-mutaties (UGA) worden genoemd. Deze drie soorten mutaties kunnen echter ook ontstaan ​​door de insertie of de deletie van een enkel nucleotide in de nucleotidesequentie..

Figuur 1: Nonsense Mutation door deletie

In mRNA zullen de overblijvende codons voorbij het stopcodon niet worden vertaald, hetgeen leidt tot een voortijdige ketenbeëindiging. Dit veroorzaakt dus een ingekort of onvolledig eiwit, dat niet-functioneel is. Het effect van de nonsense-mutatie hangt echter af van de nabijheid of de mate van opname van de functionele domeinen van het aangetaste eiwit.

Wat is een Missense-mutatie

Missense-mutaties zijn een type enkele nucleotide-substitutie die een afzonderlijk codon voor de nucleotidesequentie van een gen introduceert. Omdat het het codon verandert in een ander codon, dat een verschillend aminozuur voorstelt, noemen we ook missense mutaties als niet-synonieme substitutie. In vergelijking met nonsense mutaties, wat een ander type niet-synonieme substitutie is, introduceren missense mutaties geen stopcodons voor de gensequentie.

Hier kan het nieuwe aminozuur vergelijkbare eigenschappen hebben als het oorspronkelijke aminozuur op de plaats van mutatie. In dit geval wordt de missense-mutatie a genoemd conservatieve mutatie. En dit gemuteerde eiwit kan een vergelijkbare functionaliteit uitoefenen als het oorspronkelijke eiwit. Omgekeerd, als het introducerende aminozuur andere eigenschappen heeft dan het oorspronkelijke aminozuur, dan wordt dit type missense mutatie een niet-conservatieve mutatie. Hier kan het gemuteerde eiwit een specifieke functie hebben ten opzichte van het oorspronkelijke eiwit, of anders wordt het gemuteerde eiwit niet-functioneel.

Figuur 2: Typen puntmutaties

Sommige missense mutaties leiden bijvoorbeeld tot de activering van de oorspronkelijk inactieve eiwitten. Dit wordt de winst van de functie genoemd. Bovendien kunnen andere typen missense mutaties de oorspronkelijk actieve eiwitten inactiveren. We noemen dit het verlies van functie.

Als de puntmutatie hetzelfde aminozuur op de plaats van mutatie introduceert met het gebruik van de degeneratie van de genetische code, dan wordt deze puntmutatie een stille mutatie, wat het derde type puntmutaties is.

Overeenkomsten tussen onzin en Missense-mutatie

• Onzin- en missense mutaties zijn twee soorten puntmutaties.
• Een enkele nucleotide in de gensequentie verandert beide soorten mutaties.
• Ook resulteren beide in de veranderingen in de codonsequentie.
• Bovendien kunnen beide leiden tot de productie van niet-functionele eiwitten.
• Aldus kunnen deze mutaties leiden tot genetische stoornissen.
• Bovendien kunnen beide typen puntmutaties optreden als gevolg van fouten in DNA-replicatie. De foutenmarge of het optreden van puntmutaties tijdens DNA-replicatie is 5-10%.
• De 3 'tot 5' exonuclease-activiteit van DNA-polymerase kan de fouten tijdens DNA-replicatie echter herstellen.
• Daarnaast kunnen chemische mutagenen, inclusief baseanalogen, deaminerende middelen, alkylerende stoffen en fysische mutagenen zoals straling en warmte, ook resulteren in puntmutaties..
• DNA-reparatiesystemen, waaronder directe reparatie, excisieherstel en mismatch-reparatiesystemen, helpen bij het repareren van dit soort puntmutaties.

Verschil tussen onzin en Missense-mutatie

Definitie

Een nonsense-mutatie verwijst naar een mutatie waarin een sense-codon dat overeenkomt met één van de twintig aminozuren gespecificeerd door de genetische code wordt veranderd in een keten-terminerend codon. Hoewel, een missense mutatie verwijst naar een substitutie van een enkel basenpaar, die de genetische code verandert op een manier die een aminozuur produceert dat anders is dan het gebruikelijke aminozuur op die positie. Deze definities bevatten dus het fundamentele verschil tussen onzin en missense mutatie.

Wijziging in de codonsequentie

Bovendien is het belangrijkste verschil tussen onzin en missense mutatie dat de nonsense mutatie een stopcodon introduceert voor de codonsequentie op de plaats van mutatie, terwijl missense mutatie een apart codon introduceert.

Tijdens transcriptie

Bovendien resulteert onzinmutatie in een premature ketenbeëindiging op de plaats van mutatie terwijl een missense mutatie resulteert in een onderscheiden aminozuur, dat conservatief of niet-conservatief is. Vandaar dat dit ook een verschil is tussen onzin en missense mutatie. 

Effect op de proteïne

Effect op het eiwit is een ander verschil tussen onzin en missense mutatie. Onzinmutatie resulteert in een onvolledig of verkort eiwit terwijl missense mutatie resulteert in een geconserveerd of niet-geconserveerd eiwit.

functionaliteit

Bovendien zijn de eiwitten die worden geproduceerd door nonsense mutaties meestal niet-functioneel, terwijl de eiwitten die door de missense mutaties worden geproduceerd, ofwel functioneel, niet-functioneel zijn, of ze hebben een andere functie dan het oorspronkelijke eiwit.

Genetische afwijkingen

Nonsensmutaties kunnen leiden tot genetische aandoeningen zoals cystic fibrosis, beta-thalassemie, Duchenne spierdystrofie (DMD), Hurler-syndroom en Dravet syndroom, terwijl missense mutaties kunnen leiden tot sikkelcelanemie, epidermolysis bullosa en superoxide dismutase 1 (SOD1) gemedieerd amyotrofische laterale sclerose (ALS). Dus, de soorten stoornissen die door deze mutaties worden veroorzaakt, zijn te wijten aan een ander verschil tussen onzin en missense mutatie.

Conclusie

Een nonsense-mutatie introduceert een stopcodon op de plaats van mutatie, wat resulteert in voortijdige ketenbeëindiging. Dit veroorzaakt dus de productie van ingekorte eiwitten die niet-functioneel zijn. Daarnaast introduceert een missense mutatie een verschillend codon op de plaats van mutatie, resulterend in de productie van niet-synoniem eiwit, dat ofwel conservatief of niet-conservatief kan zijn. Conservatieve mutaties produceren een eiwit met dezelfde functionaliteit met betrekking tot het oorspronkelijke eiwit, terwijl de niet-conservatieve eiwitten ofwel niet-functioneel zijn of ze hebben een onderscheiden functie. Daarom is het belangrijkste verschil tussen nonsense en missense mutatie het type verandering in de codonsequentie en de functionaliteit van het gemuteerde eiwit.

Referentie:

1. Bruin TA. Genomen. 2e editie. Oxford: Wiley-Liss; 2002. Hoofdstuk 14, Mutatie, reparatie en recombinatie. Beschikbaar Hier

Afbeelding met dank aan:

1. "Frameshift-verwijdering (13062713935)" door Genomics Education Program - Frameshift-verwijdering (CC BY 2.0) via Commons Wikimedia  
2. "Point mutations-en" door Jonsta247 - Eigen werk (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia