อ่าน 15 นาที
การกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์
ใน ทางพันธุศาสตร์ การกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์ (missense mutation) คือการกลาย พันธุ์แบบจุด ที่การเปลี่ยนแปลง นิวคลีโอ ไทด์ เพียงตัวเดียวส่งผลให้เกิด โคดอน ที่เข้ารหัส กรดอะมิโน...
การกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์
ในทางพันธุศาสตร์การกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์ (missense mutation)คือการกลายพันธุ์แบบจุดที่การเปลี่ยนแปลง นิวคลีโอ ไทด์ เพียงตัวเดียวส่งผลให้เกิด โคดอนที่เข้ารหัสกรดอะมิโน ที่แตกต่างกัน [ 1 ]เป็นการแทนที่แบบไม่เหมือนกัน (nonsynonymous substitution ) การกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์จะเปลี่ยนกรดอะมิโน ซึ่งจะเปลี่ยนแปลงโปรตีนและอาจเปลี่ยนแปลงหน้าที่หรือโครงสร้างของโปรตีนได้[ 2 ]การกลายพันธุ์เหล่านี้อาจเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติจากสารก่อกลายพันธุ์ เช่น รังสี UV [ 3 ]ควันบุหรี่[ 4 ]ข้อผิดพลาดในการจำลองดีเอ็นเอ [ 5 ] และปัจจัยอื่นๆ การตรวจคัดกรองการกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์สามารถทำได้โดยการจัดลำดับจีโนมของสิ่งมีชีวิตและเปรียบเทียบลำดับกับจีโนมอ้างอิงเพื่อวิเคราะห์ความแตกต่าง[ 6 ]เซลล์สามารถซ่อมแซมการกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์ได้เมื่อมีข้อผิดพลาดในการจำลองดีเอ็นเอโดยใช้กลไกต่างๆ เช่น การตรวจสอบความถูกต้องของดีเอ็นเอ (DNA proofreading) และการซ่อมแซมความไม่ตรงกัน (mismatch repair ) [ 7 ] [ 8 ]นอกจากนี้ยังสามารถซ่อมแซมได้โดยใช้เทคโนโลยีวิศวกรรมพันธุกรรม[ 9 ]หรือยา[ 10 ] [ 11 ]ตัวอย่างที่โดดเด่นของโรคในมนุษย์ที่เกิดจากการกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์ ได้แก่กลุ่มอาการเร็ตต์ [ 12 ] โรค ซิสติกไฟโบรซิส [ 13 ]และโรคโลหิตจางชนิดเคียว[ 14 ]

ผลกระทบต่อการทำงานของโปรตีน
การกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์หมายถึงการเปลี่ยนแปลงของกรดอะมิโนหนึ่งตัวในโปรตีนที่เกิดจากการกลายพันธุ์แบบจุดในนิวคลีโอไทด์ตัวเดียว[ 1 ]กรดอะมิโนเป็นหน่วยพื้นฐานของโปรตีน การกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์เป็นการแทนที่แบบไม่เหมือนกันในลำดับดีเอ็นเอ[ 15 ]การแทนที่แบบไม่เหมือนกันอีกสองประเภท ได้แก่ การ กลายพันธุ์แบบ นันเซนส์ซึ่งโคดอนถูกเปลี่ยนเป็นโคดอนหยุด ก่อน กำหนด ส่งผลให้โปรตีนที่ได้สั้นลง[ 16 ]และการกลายพันธุ์แบบนอนสต็อปซึ่งการลบโคดอนหยุดส่งผลให้โปรตีนยาวขึ้นแต่ไม่ทำงาน[ 17 ]สองประเภทหลังนี้ไม่ถือว่าเป็นการกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์

การกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์อาจทำให้โปรตีนที่ได้ไม่สามารถทำงานได้[ 2 ]เนื่องจากการพับตัวผิดปกติของโปรตีน[ 18 ]การกลายพันธุ์เหล่านี้เป็นสาเหตุของโรคในมนุษย์ เช่น โรค ผิวหนังพุพอง [ 19 ]โรคโลหิตจางชนิดเคียว [ 20 ] โรค ALS ที่เกิดจากSOD1 และ มะเร็งจำนวนมาก[ 21 ] [ 22 ]
ไม่ใช่ว่าการกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์ทั้งหมดจะนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงของโปรตีนที่เห็นได้ชัด[ 15 ] [ 23 ]กรดอะมิโนอาจถูกแทนที่ด้วยกรดอะมิโนอื่นที่มีคุณสมบัติทางเคมีคล้ายคลึงกันมาก ซึ่งในกรณีนี้โปรตีนอาจยังคงทำงานได้ตามปกติ เรียกว่าการกลายพันธุ์แบบอนุรักษ์[ 23 ] หรืออีกทางหนึ่ง การแทนที่กรดอะมิโนอาจเกิดขึ้นในบริเวณของโปรตีนซึ่งไม่ส่งผลกระทบต่อโครงสร้างทุติยภูมิหรือการทำงานของโปรตีนอย่างมีนัยสำคัญ[ 15 ]สุดท้าย เมื่อมีโคดอนมากกว่าหนึ่งตัวที่เข้ารหัสกรดอะมิโนตัวเดียวกัน (เรียกว่า "การเข้ารหัสแบบเสื่อมสภาพ") การกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นจะไม่ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงใดๆ ในการแปล และด้วยเหตุนี้จึงไม่พบการเปลี่ยนแปลงในโปรตีน การเข้ารหัสแบบเสื่อมสภาพจะถูกจัดประเภทเป็นการแทนที่แบบซินอนิมัส[ 24 ] หรือการกลายพันธุ์แบบเงียบ และไม่ใช่การกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์[ 15 ]
ต้นทาง
การกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์อาจถ่ายทอดทางพันธุกรรมหรือเกิดขึ้นเองโดยธรรมชาติ เรียกว่าการกลายพันธุ์แบบเดอโนโว[ 25 ] โรคที่ได้รับการศึกษาอย่างดีซึ่งเกิดจากการกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์ที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรม ได้แก่ โรคโลหิตจาง ชนิดเคียว [ 26 ] โรค ซิสติกไฟโบรซิส[ 13 ] และ โรคอัล ไซเมอร์ที่เริ่มมีอาการเร็ว[ 27 ]และโรคพาร์กินสัน [ 28 ] การกลายพันธุ์แบบเดอโนโวที่เพิ่มหรือลดกิจกรรมของไซแนปส์มีส่วนเกี่ยวข้องกับการพัฒนาของความผิดปกติทางระบบประสาทและพัฒนาการ[ 29 ]เช่น กลุ่มอาการออทิสติก[ 29 ]และความล่าช้าทางสติปัญญา[ 25 ]
ตัวการที่ทำให้เกิดการกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์โดยธรรมชาติ
สารก่อกลายพันธุ์ในสิ่งแวดล้อมเช่น ควันบุหรี่หรือรังสี UV อาจเป็นสาเหตุของการกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์ที่เกิดขึ้นเอง[ 4 ] [ 3 ]ควันบุหรี่มีส่วนเกี่ยวข้องกับการกลายพันธุ์แบบทรานส์เวอร์ชันในยีน K- rasโดยการวิเคราะห์แบบเมตาของมะเร็งปอดแสดงให้เห็นว่ามีเนื้องอก 25 ก้อนที่มีการกลายพันธุ์ G เป็น T ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงกรดอะมิโนจากไกลซีนเป็นซิสเทอีน และเนื้องอก 11 ก้อนที่มีการกลายพันธุ์ G เป็น T ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงกรดอะมิโนจากไกลซีนเป็นวาลีน[ 4 ]ในทำนองเดียวกัน การศึกษาจำนวนมากแสดงให้เห็นว่าแสงอัลตราไวโอเลตทำให้เกิดการกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์ในยีน p53 [ 3 ] [ 30 ]ซึ่งเมื่อไม่ได้รับการควบคุม จะลดความสามารถของเซลล์ในการรับรู้ความเสียหายของ DNA และมีส่วนร่วมในกระบวนการอะพอพ โทซิส นำไปสู่การเพิ่มจำนวนเซลล์และอาจก่อให้เกิดมะเร็งผิวหนังได้[ 3 ]

ข้อผิดพลาดในการจำลองดีเอ็นเอพอลิเมอเรสระหว่างการแบ่งเซลล์อาจนำไปสู่การกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์โดยธรรมชาติ หากความสามารถในการตรวจสอบความถูกต้องของดีเอ็นเอพอลิเมอเรสไม่สามารถตรวจจับและซ่อมแซมข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้น ได้ [ 25 ]คาดว่าข้อผิดพลาดของดีเอ็นเอพอลิเมอเรสโดยธรรมชาติจะเกิดขึ้นที่ความถี่ 1/ 10⁹คู่เบส[ 25 ]
แม้ว่าจะพบได้ยากกว่า แต่การเกิดทอโทเมอไรเซชันของเบสยังก่อให้เกิดการกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์โดยธรรมชาติ[ 31 ]การเกิดทอโทเมอไรเซชันเกิดขึ้นเมื่ออะตอมไฮโดรเจนบนเบสของ DNA เปลี่ยนตำแหน่งโดยธรรมชาติ ส่งผลกระทบต่อโครงสร้างของเบส และทำให้สามารถจับคู่กับเบสที่ไม่ถูกต้องได้[ 32 ]หากสาย DNA นี้ถูกจำลอง เบสที่ไม่ถูกต้องจะเป็นแม่แบบสำหรับสายใหม่ ทำให้เกิดการกลายพันธุ์ ซึ่งอาจเปลี่ยนแปลงกรดอะมิโนและโปรตีนได้[ 5 ]ตัวอย่างเช่น Wang et al. (2011) ใช้ X-ray cystallography เพื่อแสดงให้เห็นว่าการกลายพันธุ์แบบ de novo เกิดขึ้นเมื่อกลไกการซ่อมแซม DNA ไม่รู้จักเบส CA ที่ไม่ตรงกันเนื่องจากการเกิดทอโทเมอไรเซชันทำให้โครงสร้างของเบสเข้ากันได้[ 33 ]
การคัดกรอง
การจัดลำดับดีเอ็นเอรุ่นใหม่ (NGS)
การจัดลำดับรุ่นต่อไป (NGS) ได้เปลี่ยนแปลงโลกของการจัดลำดับโดยลดต้นทุนการจัดลำดับและเพิ่มปริมาณงาน[ 34 ]โดยใช้วิธีการจัดลำดับแบบขนานจำนวนมาก เพื่อจัดลำดับจีโนม ซึ่งเกี่ยวข้องกับชิ้นส่วน DNAที่ขยายแบบโคลนที่สามารถแยกออกจากกันในเชิงพื้นที่ในแพลตฟอร์มการจัดลำดับรุ่นที่สอง (SGS) หรือการจัดลำดับรุ่นที่สาม (TGS) [ 35 ]แม้ว่าจะมีความแตกต่างกันระหว่างโปรโตคอลเหล่านี้ แต่โดยรวมแล้ววิธีการจะคล้ายคลึงกัน การใช้การจัดลำดับแบบขนานจำนวนมากทำให้แพลตฟอร์ม NGS สามารถสร้างลำดับขนาดใหญ่มากได้ในการทำงานเพียงครั้งเดียว[ 36 ]โดยทั่วไปแล้วชิ้นส่วน DNA จะถูกแยกตามความยาวโดยใช้เจลอิเล็กโทรโฟเรซิส
NGS ประกอบด้วยขั้นตอนหลักสี่ขั้นตอน ได้แก่ การแยก DNA การเพิ่มความเข้มข้นของเป้าหมาย การจัดลำดับ และการวิเคราะห์ข้อมูล[ 36 ]ขั้นตอนการแยก DNA เกี่ยวข้องกับการแบ่ง DNA จีโนมออกเป็นชิ้นส่วนเล็กๆ จำนวนมาก[ 6 ]มีกลไกต่างๆ มากมายที่สามารถใช้เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ได้ เช่น วิธีการทางกล การย่อยด้วยเอนไซม์ และอื่นๆ[ 6 ]ขั้นตอนนี้ยังประกอบด้วยการเพิ่มอะแดปเตอร์ที่ปลายทั้งสองข้างของชิ้นส่วน DNA ที่เสริมกับโอลิโกของเซลล์ไหลและมีไซต์การจับไพรเมอร์สำหรับ DNA เป้าหมาย[ 36 ]ขั้นตอนการเพิ่มความเข้มข้นของเป้าหมายจะขยายบริเวณที่สนใจ ซึ่งรวมถึงการสร้างสายที่เสริมกับชิ้นส่วน DNA ผ่านการไฮบริดกับโอลิโกของเซลล์ไหล[ 36 ]จากนั้นจะถูกทำให้เสียสภาพและเกิดการขยายแบบบริดจ์ก่อนที่สายย้อนกลับจะถูกล้างและสามารถจัดลำดับได้ ขั้นตอนการจัดลำดับเกี่ยวข้องกับการจัดลำดับแบบขนานจำนวนมากของชิ้นส่วน DNA ทั้งหมดพร้อมกันโดยใช้เครื่องจัดลำดับ NGS ข้อมูลนี้จะถูกบันทึกและวิเคราะห์ในขั้นตอนสุดท้าย คือ การวิเคราะห์ข้อมูล โดยใช้ซอฟต์แวร์ชีวสารสนเทศ[ 6 ]ซึ่งจะเปรียบเทียบลำดับกับจีโนมอ้างอิงเพื่อจัดเรียงชิ้นส่วนและแสดงการกลายพันธุ์ในบริเวณเป้าหมายของลำดับ[ 6 ]
การตรวจคัดกรองทารกแรกเกิด (NBS)
การตรวจคัดกรองทารกแรกเกิด (NBS) สำหรับการกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์กำลังรวมเอาเทคโนโลยีจีโนมิกส์เข้ามามากขึ้นเรื่อยๆ นอกเหนือจากวิธีการทางชีวเคมีแบบดั้งเดิม เพื่อปรับปรุงการตรวจหาความผิดปกติทางพันธุกรรมในช่วงต้นของชีวิต การตรวจคัดกรองทารกแรกเกิดแบบดั้งเดิมส่วนใหญ่อาศัยการทดสอบทางชีวเคมี เช่นการวิเคราะห์มวลสารแบบคู่ขนาน[ 37 ]เพื่อตรวจหาความผิดปกติทางเมตาบอลิซึมที่บ่งชี้ถึงภาวะต่างๆ เช่นฟีนิลคีโตนูเรียหรือภาวะไทรอยด์ฮอร์โมนต่ำแต่กำเนิด[ 38 ]อย่างไรก็ตาม วิธีการเหล่านี้อาจพลาดสาเหตุทางพันธุกรรมหรือให้ผลลัพธ์ที่ไม่ชัดเจน เพื่อแก้ไขข้อบกพร่องเหล่านี้จึงมีการเพิ่มการจัดลำดับรุ่นต่อไป (NGS) เข้าไปในโปรแกรมการตรวจคัดกรองทารกแรกเกิด [ 39 ]ตัวอย่างเช่น แผงยีนเป้าหมายและการจัดลำดับเอ็กโซมทั้งหมด (WES) ถูกนำมาใช้เพื่อระบุการกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์ที่ก่อให้เกิดโรคในยีนที่เกี่ยวข้องกับภาวะที่รักษาได้ เช่นภาวะภูมิคุ้มกันบกพร่องอย่างรุนแรง (SCID) และโรคซิสติกไฟโบรซิส การศึกษาเช่นโครงการ BabyDetect ได้แสดงให้เห็นถึงประโยชน์ของการตรวจคัดกรองทางพันธุกรรมในการระบุความผิดปกติที่ตรวจไม่พบด้วยวิธีการแบบดั้งเดิม โดยมีผลลัพธ์ที่นำไปปฏิบัติได้สำหรับภาวะที่ส่งผลกระทบต่อยีนมากกว่า 400 ยีน[ 40 ] [ 41 ]นอกจากนี้ แนวทางทางพันธุกรรมยังช่วยให้สามารถตรวจพบภาวะที่หายากหรือภาวะด้อยทางพันธุกรรมที่อาจไม่แสดงอาการทางชีวเคมีตั้งแต่แรกเกิด ซึ่งเป็นการขยายขอบเขตของโรคที่ได้รับการตรวจคัดกรองอย่างมีนัยสำคัญ[ 42 ]ความก้าวหน้าเหล่านี้สอดคล้องกับหลักการที่กำหนดไว้ของ NBS ซึ่งเน้นการตรวจพบและการแทรกแซงตั้งแต่เนิ่นๆ เพื่อป้องกันการเจ็บป่วยและการเสียชีวิต[ 43 ]
กลไกการป้องกันและการซ่อมแซม

กลไกของเซลล์
ดีเอ็นเอพอลิเมอเรสที่ใช้ในการจำลองดีเอ็นเอมีความจำเพาะสูงถึง 10⁴ ถึง 10⁶ เท่าในการจับคู่เบส[ 7 ]พวกมันมีความสามารถในการตรวจสอบเพื่อแก้ไขการจับคู่ที่ไม่ถูกต้อง ทำให้สามารถตัดและซ่อมแซมเบสที่ไม่ตรงกันได้ 90-99.9% [ 7 ]เบสที่ไม่ตรงกันที่ไม่ถูกตรวจพบจะได้รับการซ่อมแซมโดยเส้นทางการซ่อมแซมเบสที่ไม่ตรงกันของดีเอ็นเอ ซึ่งมีอยู่ในเซลล์เช่นกัน[ 45 ] [ 8 ]เส้นทางการซ่อมแซมเบสที่ไม่ตรงกันของดีเอ็นเอใช้เอ็กโซนิวคลีเอสที่เคลื่อนที่ไปตามสายดีเอ็นเอและกำจัดเบสที่รวมเข้าไปอย่างไม่ถูกต้อง เพื่อให้ดีเอ็นเอพอลิเมอเรสสามารถเติมเบสที่ถูกต้องได้[ 45 ]เอ็กโซนิวคลีเอส 1มีส่วนเกี่ยวข้องในระบบการซ่อมแซมดีเอ็นเอหลายระบบและเคลื่อนที่จาก 5' ไป 3' บนสายดีเอ็นเอ[ 46 ]
วิศวกรรมพันธุกรรมและการรักษาด้วยยา
เมื่อไม่นานมานี้ งานวิจัยได้สำรวจการใช้พันธุวิศวกรรม[ 9 ]และยาเป็นวิธีการรักษาที่มีศักยภาพ[ 10 ] [ 11 ]การบำบัดด้วย tRNA ได้ปรากฏขึ้นในงานวิจัยว่าเป็นวิธีการรักษาการกลายพันธุ์แบบ missense ที่มีศักยภาพ หลังจากมีหลักฐานสนับสนุนการใช้ในการแก้ไขการกลายพันธุ์แบบ nonsense [ 47 ] tRNA ที่แก้ไขการกลายพันธุ์แบบ missense ได้รับการออกแบบมาเพื่อระบุโคดอนที่กลายพันธุ์ แต่มีกรดอะมิโนที่มีประจุที่ถูกต้องซึ่งจะถูกแทรกเข้าไปในโปรตีนที่เกิดขึ้นใหม่[ 9 ]
ยาที่กำหนดเป้าหมายโปรตีนเฉพาะที่ได้รับผลกระทบจากการกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์ยังแสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการรักษาอีกด้วย[ 10 ] [ 11 ]การศึกษาทางเภสัชกรรมได้มุ่งเน้นไปที่การกำหนดเป้าหมายโปรตีนกลายพันธุ์ p53 และความผิดปกติของช่อง Ca 2+ซึ่งทั้งสองอย่างเกิดจากการกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์ที่ทำให้เกิดการทำงานเพิ่มขึ้น เนื่องจากพบได้บ่อยในมะเร็งและโรคทางพันธุกรรมหลายชนิด[ 11 ] [ 47 ]ในโรคซิสติกไฟโบรซิส ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากการกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์[ 48 ]ยาที่เรียกว่าตัวปรับแต่งจะกำหนดเป้าหมาย โปรตีน ควบคุมการนำไฟฟ้าผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ซิสติกไฟโบรซิ ส (CFTR) ที่บกพร่อง [ 49 ]ตัวอย่างเช่น เพื่อลดข้อบกพร่องที่เกิดจากการกลายพันธุ์ CFTR คลาส III ไอวาแคฟเตอร์ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของตัวปรับแต่งคาลิเดโค จะบังคับให้ช่องคลอไรด์คงอยู่ในตำแหน่งเปิด[ 50 ]
เทคโนโลยีและการวิจัยในอนาคต
การบำบัดด้วยยีนกำลังได้รับการศึกษาเพื่อใช้เป็นวิธีการรักษาสำหรับการกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการแทรกลำดับดีเอ็นเอที่ถูกต้องเข้าไปในยีนที่ไม่ถูกต้อง[ 50 ]โปรแกรมปัญญาประดิษฐ์ เช่น AlphaFold กำลังได้รับการพัฒนาเพื่อทำนายผลกระทบของการกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์[ 51 ]การระบุการกลายพันธุ์ที่เป็นอันตรายที่อาจเกิดขึ้นสามารถช่วยในการวินิจฉัยและรักษาโรคได้[ 51 ]
วิวัฒนาการ

หากการกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์ไม่เป็นอันตราย ก็จะไม่ถูกคัดเลือกออกไป และสามารถนำไปสู่การแยกสายพันธุ์ได้[ 52 ] [ 53 ]เมื่อเวลาผ่านไป การกลายพันธุ์จะเกิดขึ้นแบบสุ่มในแต่ละบุคคล และสามารถคงอยู่ในประชากรได้หากไม่มีการคัดเลือกออกไป[ 54 ]การกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์เป็นการกลายพันธุ์ประเภทหนึ่งที่ไม่เป็นกลางดังนั้นจึงสามารถถูกคัดเลือกได้ การคัดเลือกไม่สามารถกระทำต่อการกลายพันธุ์แบบซินอนิมัส (การกลายพันธุ์ที่ไม่เปลี่ยนแปลงลักษณะทางฟีโนไทป์ใดๆ) ได้[ 55 ]
การติดตามการกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์ เช่น SNP ที่ไม่ใช่แบบเดียวกัน ในประชากรสายพันธุ์บรรพบุรุษ ช่วยให้สามารถสร้างลำดับวงศ์ตระกูลและแผนภูมิวิวัฒนาการ และสร้างความเชื่อมโยงทางวิวัฒนาการได้[ 56 ]การวิเคราะห์การกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์ มักใช้ในพันธุศาสตร์วิวัฒนาการเพื่อสร้างความสัมพันธ์ระหว่างสายพันธุ์ เนื่องจากจำเป็นต้องมีการเปลี่ยนแปลงกรดอะมิโนที่นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงโปรตีนเพื่อให้สายพันธุ์แยกออกจากกัน[ 57 ]
ตัวอย่างที่น่าสนใจ
แอลเอ็มเอ็นเอ

ดีเอ็นเอ: 5' - AAC AGC CTG CGT ACG GCT CTC - 3' 3' - TTG TCG GAC GCA TGC CGA GAG - 5' mRNA: 5' - AAC AGC CUG CGU ACG GCU CUC - 3' โปรตีน: Asn Ser Leu Arg Thr Ala Leu
การกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์ ของ LMNA (c.1580G>T) ที่เกิดขึ้นที่ยีน LMNA – ตำแหน่งที่ 1580 (nt) ในลำดับ DNA (CGT) ทำให้กัวนีนถูกแทนที่ด้วยไทมีนส่งผลให้ได้ CTT ในลำดับ DNA ซึ่งส่งผลให้ในระดับโปรตีนมีการแทนที่อาร์จินีนด้วยลิวซีนที่ตำแหน่ง 527 [ 58 ]ทำให้เกิดการทำลายสะพานเกลือและโครงสร้างไม่เสถียร ใน ระดับ ฟีโนไทป์จะแสดงออกมาด้วยภาวะ dysplasia ของขากรรไกร และปลาย แขน ที่ทับซ้อนกัน และกลุ่มอาการ progeria
ผลลัพธ์ที่ได้จากการถอดรหัสและการผลิตโปรตีนมีดังนี้:
DNA: 5' - AAC AGC CTG CTT ACG GCT CTC - 3' 3' - TTG TCG GAC GAA TGC CGA GAG - 5' mRNA: 5' - AAC AGC CUG CUU ACG GCU CUC - 3' โปรตีน: Asn Ser Leu Leu Thr Ala Leu
กลุ่มอาการเร็ตต์
การกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์ในโปรตีน MeCP2 สามารถทำให้เกิดโรคเร็ตต์หรือที่รู้จักกันในชื่อฟีโนไทป์ RTT ได้[ 59 ]ฟีโนไทป์นี้ส่วนใหญ่ส่งผลกระทบต่อเพศหญิง เนื่องจากเพศชายไม่สามารถมีชีวิตอยู่ได้หลังจากวัยทารก[ 59 ] T158M, R306C และ R133C เป็นการกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์ที่พบบ่อยที่สุดที่ทำให้เกิด RTT [ 59 ] T158M คือการกลายพันธุ์ของอะดีนีนที่ถูกแทนที่ด้วยกัวนีนทำให้ทรีโอนีนที่ตำแหน่งกรดอะมิโน 158 ถูกแทนที่ด้วยเมไทโอนีน [ 60 ] R133Cคือการกลายพันธุ์ของไซโตซีนที่ตำแหน่งเบส 417 ในยีนที่เข้ารหัส โปรตีน MeCP2ถูกแทนที่ด้วยไทมีนทำให้เกิดการแทนที่กรดอะมิโนที่ตำแหน่ง 133 ในโปรตีนจากอาร์จินีนเป็นซิสเทอีน[ 12 ]
โรคโลหิตจางชนิดเคียว

โรคโลหิตจางชนิดเคียวทำให้รูปร่างของเซลล์เม็ดเลือดแดงเปลี่ยนจากทรงกลมเป็นรูปเคียว[ 61 ]ในรูปแบบที่พบได้บ่อยที่สุดของโรคโลหิตจางชนิดเคียว นิวคลีโอไทด์ที่ 20 ของยีนสำหรับสายเบต้าของฮีโมโกลบินจะเปลี่ยนจากโคดอน GAG เป็น GTG [ 61 ]ดังนั้น กรดอะมิโนตัวที่ 6 คือกรดกลูตามิกจะถูกแทนที่ด้วยวาลีนซึ่งเรียกว่าการกลายพันธุ์ "E6V" หรือ "Glu6Val" ซึ่งทำให้โปรตีนเปลี่ยนแปลงไปจนมีลักษณะของเซลล์เม็ดเลือดแดงรูปเคียว[ 62 ]เซลล์ที่ได้รับผลกระทบจะก่อให้เกิดปัญหาในกระแสเลือด เนื่องจากเซลล์เหล่านี้อาจเหนียวขึ้นเนื่องจากการขนส่งไอออนที่ไม่เหมาะสม ทำให้เซลล์เหล่านี้ไวต่อการสูญเสียน้ำ[ 14 ]ซึ่งอาจทำให้เกิดการสะสมของเซลล์เม็ดเลือดที่ขัดขวางการไหลเวียนของเลือดไปยังอวัยวะต่างๆ ในร่างกาย[ 14 ]
ภาวะอื่นๆ ที่อาจเกิดจากการกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์
- โรคอัลไซเมอร์[ 18 ]
- ความบกพร่องทางสติปัญญาที่เชื่อมโยงกับโครโมโซม X [ 18 ]
- ภาวะคอเลสเตอรอลต่ำ[ 18 ]
- โรคแทนเจียร์[ 18 ]
- โรคกล้ามเนื้ออ่อนแรงเนมาไลน์แต่กำเนิด[ 63 ]
ดูเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์
ใน ทางพันธุศาสตร์ การกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์ (missense mutation) คือการกลาย พันธุ์แบบจุด ที่การเปลี่ยนแปลง นิวคลีโอ ไทด์ เพียงตัวเดียวส่งผลให้เกิด โคดอน ที่เข้ารหัส กรดอะมิโน...
ผลกระทบต่อการทำงานของโปรตีน
การกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์หมายถึงการเปลี่ยนแปลงของกรดอะมิโนหนึ่งตัวใน โปรตีน ที่เกิดจาก การกลายพันธุ์แบบจุด ในนิวคลีโอไทด์ตัวเดียว [ 1 ] กรดอะมิโนเป็นหน่วยพื้นฐานของโปรตีน การกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์เป็นการ แทนที่แบบไม่เหมือนกัน ในลำดับดีเอ็นเอ [ 15 ]...
ต้นทาง
การกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์อาจถ่ายทอดทางพันธุกรรมหรือเกิดขึ้นเองโดยธรรมชาติ เรียกว่า การกลายพันธุ์แบบเดอโน โว [ 25 ] โรคที่ได้รับการศึกษาอย่างดีซึ่งเกิดจากการกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์ที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรม ได้แก่ โรคโลหิตจาง ชนิดเคียว [ 26 ] โรค ซิสติกไฟโบรซิส [ 13...
ตัวการที่ทำให้เกิดการกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์โดยธรรมชาติ
สารก่อกลายพันธุ์ในสิ่งแวดล้อม เช่น ควันบุหรี่หรือรังสี UV อาจเป็นสาเหตุของการกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์ที่เกิดขึ้นเอง [ 4 ] [ 3 ] ควันบุหรี่มีส่วนเกี่ยวข้องกับ การกลายพันธุ์แบบทรานส์เวอร์ชัน ในยีน K- ras โดย การวิเคราะห์แบบเมตา ของมะเร็งปอดแสดงให้เห็นว่ามีเนื้องอก...