突變、DNA修復與重組
插入、缺失與移碼突變(frameshift)
並非每個突變都只是把一個字母換成另一個。插入會向序列中增加一個或多個鹼基;缺失則移走一個或多個(二者合稱為插入缺失)。當增加或移走的鹼基數不是三的倍數時,蛋白質編碼基因會發生戲劇性的變化:閱讀框發生移位。這就是移碼突變。
閱讀框之所以關鍵,是因為核糖體讀取編碼DNA時,是從一個固定起點開始、以不重疊的三個一組(密碼子)來讀,從不停下來重新數。在中途插入或刪除一個鹼基,下游每一個密碼子都會被重新分組成另一套三聯體。其效果就像把句子「THE BIG RED CAT」(每三個字母一讀)刪去一個字母後變成「THE BGR EDC AT……」——切口之後的每個詞都成了亂碼。移位之後的胺基酸序列完全錯亂,而且通常很快會冒出一個終止密碼子,把蛋白質截斷。
正因如此,移碼突變平均而言比點突變破壞性大得多:它們不是改變一個胺基酸,而是搞壞整條蛋白質餘下的全部。相比之下,恰好三個鹼基(或六個、九個)的插入或缺失會整組地增刪密碼子並保持閱讀框,因而只是增加或失去若干胺基酸,而不會擾亂其餘部分。許多嚴重的遺傳病背後都有移碼突變,也有一個著名的保護性例子:CCR5基因中32個鹼基的缺失使閱讀框移位、令該蛋白質失效,從而賦予攜帶者對HIV感染的強抵抗力。
以三個為一組讀取:CAT-CAT-CAT……刪去一個鹼基 -> ATC-ATC-AT……缺失之後的每個密碼子都被重寫,隨後通常出現一個提前終止信號。
增刪的鹼基數不是三的倍數時,後面每個密碼子都會錯位。
只有鹼基數不能被三整除的插入或缺失才會造成移碼。三個鹼基的插入缺失保持閱讀框,通常較溫和,儘管它改變了蛋白質的長度。
又稱
另見