突变、DNA修复与重组
插入、缺失与移码突变(frameshift)
并非每个突变都只是把一个字母换成另一个。插入会向序列中增加一个或多个碱基;缺失则移走一个或多个(二者合称为插入缺失)。当增加或移走的碱基数不是三的倍数时,蛋白质编码基因会发生戏剧性的变化:阅读框发生移位。这就是移码突变。
阅读框之所以关键,是因为核糖体读取编码DNA时,是从一个固定起点开始、以不重叠的三个一组(密码子)来读,从不停下来重新数。在中途插入或删除一个碱基,下游每一个密码子都会被重新分组成另一套三联体。其效果就像把句子「THE BIG RED CAT」(每三个字母一读)删去一个字母后变成「THE BGR EDC AT……」——切口之后的每个词都成了乱码。移位之后的氨基酸序列完全错乱,而且通常很快会冒出一个终止密码子,把蛋白质截断。
正因如此,移码突变平均而言比点突变破坏性大得多:它们不是改变一个氨基酸,而是搞坏整条蛋白质余下的全部。相比之下,恰好三个碱基(或六个、九个)的插入或缺失会整组地增删密码子并保持阅读框,因而只是增加或失去若干氨基酸,而不会扰乱其余部分。许多严重的遗传病背后都有移码突变,也有一个著名的保护性例子:CCR5基因中32个碱基的缺失使阅读框移位、令该蛋白质失效,从而赋予携带者对HIV感染的强抵抗力。
以三个为一组读取:CAT-CAT-CAT……删去一个碱基 -> ATC-ATC-AT……缺失之后的每个密码子都被重写,随后通常出现一个提前终止信号。
增删的碱基数不是三的倍数时,后面每个密码子都会错位。
只有碱基数不能被三整除的插入或缺失才会造成移码。三个碱基的插入缺失保持阅读框,通常较温和,尽管它改变了蛋白质的长度。
又称
另见