插入、缺失與移碼災難

添加與移除字母

[[insertion|插入]]會向序列中添加一個或多個鹼基；[[deletion|缺失]]則移除一個或多個。與保持總長度不變的替換不同，這些改變會改變字母的總數——而這正是它們之所以可能極具破壞性的原因。其根源在於[[reading-frame|閱讀框]]。

核糖體每次讀取三個字母構成的密碼子，從一個固定點開始，從不停下來重新計數。它只是取下一組三個，再取下一組三個。如果你插入或缺失的鹼基數不是三的倍數，那麼該點之後的每個密碼子都會發生移位。這就是[[frameshift-mutation|移碼突變]]。

看清閱讀框的移位

Wild type   THE BIG RED CAT ATE THE RAT
            (read in 3-letter words from the left)

1-base insertion of 'X' near the start:
            THE BXI GRE DCA TAT ETH ERA T..
            -> every word after the insert is garbage
            -> a STOP codon usually appears soon -> truncated protein

1-base deletion (remove the 'B'):
            THE IGR EDC ATA TET HER AT.
            -> same disaster: the frame is shifted by one

3-base deletion (remove 'RED', a whole word):
            THE BIG CAT ATE THE RAT
            -> frame preserved! one word lost, the rest reads fine

以英文單詞類比密碼子：移位一格會毀掉下游的一切；移除三的倍數則能保持閱讀框。

為何移碼突變後果如此嚴重

移碼之後，胺基酸序列變得毫無意義，而一個[[gen-stop-codon|終止密碼子]]很快會在新的閱讀框中偶然出現。蛋白質提前結束，通常失去功能——這是典型的[[loss-of-function|功能喪失型]]突變。肌肉萎縮蛋白基因中的許多缺失都是這樣運作的：裘馨氏肌肉失養症在很大程度上由移碼缺失引起，而同一基因的不移碼缺失則往往導致較輕的病型。