Mutace s posunem čtecího rámce je typ mutace v sekvenci DNA, která se vyznačuje inzercí nebo delecí nukleotidů v množství, které není násobkem tří. Výsledkem je posun čtecího rámce během transkripce mRNA . Frameshift mutace se dělí na cílové, necílové, cílové zpožděné a necílové zpožděné Frameshift mutace.
Mutace posunu čtecího rámce, ve které je vložen nebo odstraněn nukleotid, musí být odlišena od polymorfismu jednoho nukleotidu , ve kterém je jeden nukleotid nahrazen jiným.
Vzhledem k tripletové povaze genetického kódu vede vložení nebo delece řady nukleotidů, které nejsou násobky tří, k silnému zkreslení informace v transkribované mRNA. Může také vést k stop kodonu , což vede k předčasnému ukončení syntézy proteinů.
Může také nastat obrácená situace, kdy změněný stop kodon začne kódovat jakoukoli aminokyselinu. To vede k abnormálnímu prodloužení polypeptidového řetězce. Pokud dojde k deleci a vložení kodonů jeden po druhém na stejném místě kodonového řetězce v DNA, může to vést k syntéze proteinu požadované délky, ale s jinou aminokyselinou v pozměněném fragmentu (mutace SNP - jediná nukleotidový polymorfismus ).
Cílová mutace s posunem čtecího rámce je mutace s posunem čtecího rámce, která se jeví jako opačné poškození DNA, které může zastavit syntézu DNA. Například opačné dimery cyklobutanpyrimidinu [1] jsou hlavní příčinou ultrafialové mutageneze. Termín pochází ze slova „cíl“. Některé cílové mutace posunu čtecího rámce, jako jsou inzerce a delece jednoho nukleotidu, mohou být klasifikovány jako bodové mutace. Dělí se na cílové delece, cílové inzerce, cílové komplexní delece a cílové komplexní inzerce, respektive na cílové zpožděné delece, cílové zpožděné inzerce, cílové zpožděné komplexní delece a cílové zpožděné komplexní inzerce [2] [3] .
V současnosti je za nejrozumnější model vysvětlující mechanismus vzniku frameshift mutací považován Streisingerův model [4] [5] , který naznačuje, že příčina vzniku frameshift mutací spočívá ve výskytu mezer a prokluzu Řetězec DNA během syntézy [6] . Bylo prokázáno, že tvorba delecí je spojena s výskytem smyček nebo vyboulenin v molekule DNA [7] .
V rámci polymerázově-tautomerního modelu ultrafialové mutageneze byly vyvinuty modely mechanismů tvorby cílových inzercí [8] , cílových delecí [9] a inzercí cílových komplexů [10] způsobených cis-syn-cyklobutan thyminovými dimery. . Strukturální analýza inkorporace kanonických bází DNA naproti cis-syn-cyklobutanovým thyminovým dimerům obsahujícím thymin v jedné specifické vzácné tautomerní formě ukázala, že není možné vložit jakoukoli kanonickou bázi naproti nim, takže se mezi bázemi v této vzácné tautomerní formě vytvoří vodíkové vazby. formy a kanonických bází DNA. Na rozdíl od cis-syn-cyklobutanových thyminových dimerů obsahujících molekuly thyminu v této vzácné tautomerní formě se mohou objevit mezery jednoho nukleotidu. Vyklouznutí řetězce DNA a tvorba smyček může vést ke vzniku delecí nebo inzercí.