I.DNA mutation
- 기능변화의 정도 : silent << missnese < nonsense < frameshift
- Transition : 퓨린은 퓨린으로 변경 또는 피리미딘은 피리미딘으로 변이 되는 경우 (A to G / C to T)
- Transversion : 퓨린은 피리미딘으로 피리미딘은 퓨린으로 변이되는 경우 (A to C/ G to T)
II. Single nucleotide substitutions
■ Slient mutation
- 하나의 염기가 바뀌었으나, 코딩하는 단백질이 동일한경우이다
- 염기의 변화와 관련 없이 단백질결과물이 동일하기 때문에 기능의 이상은 없다.
- 대게 코든의 3번째 염기가 바뀐 경우가 많다. (코돈 3번째 염기가 가장 비특이적인 염기이기 때문임)
■ Missensse mutation
- 염기변화로 인해 단백질이 달라지는 경우이다.
- 이경우 기능의 이상은 있을 수도 있고 없을 수도 있음
- Ex. sickle cell disease : 글루타민(GLU)에서 발린(VAL)으로 아미노산이 바뀌어 적혈구의 형태가 변화하는 질환
■ Nonsense mutation
- 염기변화로 UAA, UAG, UGA 정지코돈이 생겨 도중에 단백질 합성이 중단되는 경우
- 대부분 기능의 이상이 동반함
▼ 정지코돈과 개시코돈
- 시작코돈
Methionine(MET) 지정 = AUG
- 정지코돈
지정하는 아미노산 없음
UAA = U Are Away
UAG = U Are Gone
UGA = U Go Away
III. 기타 mutation
■ Frameshift mutation
- 하나 또는 두 개의 뉴클레오타이드가 삽입 또는 삭제로 인해 변이 이후 모든 서열을 리보솜이 잘못 읽고 단백질을 생산
- 세 개의 뉴클레오타이드의 삽입 또는 삭제는 코돈이 3자리이기 때문에 이후 모든 서열을 잘못 읽지 않기에 X
- 단백질의 길이는 변화하는 경우가 많고, 단백질합성의 조기종료의 경향이 높다
- 대부분 기능이상을 초래하는 변이이다.
- Ex. Duchenne muscular dystrophy, Tay-sachs dz(글루코사민 뇌에 축적), Cystic fibrosis
■ Splice site mutation
- mRNA의 splicing과정의 오류로 잘못된 엑손의 결합, 엑손의 결실, 잘못된 인트론의 제거가 발생하는 변이
- Beta-thalassemia, Gaucher dz.(간, 비장, 골수, 뇌에 지질축적질환), Marfan syndrome
■ Large segmental deletion
- 큰 수의 염기서열에서 결손이 발생하는 경우
- Ex. alpha-thalassemia
■ Triple repeat expansion
- 특정구간에 염기서열이 과도하게 반복되는 변이
- Anticipation(예상성)
하단의 질환들은 Anticipation 경향이 있는데, 이는 질병이 주로 생식기 이후 발병하며 자손으로 병이 유전될수록 병이 일찍 발병하며, 병의 중증도가 높아지는 특성이다.
감수분열 상동염색체 교차과정에서 불완전한 유전자 재조합이 발생 → 후대로 갈수록 반복염기서열이 확장되기 때문
1) Huntingtion's disease
· 염기서열: CAG의 반복(36회 이상 반복 시 병리적)
· 유전자 : HTT gene
· 증상: 운동조절장애, 인지장애, 정신질환등이 발생하는 신경퇴행성 질환
2) Fragile X syndrome
· 염기서열: CGG의 반복
· 유전자 : FMR1 gene
· 증상 : 지능저하, 발달지연, 행동장애
3) Myotonic dystrophy
· 염기서열 : CTG 반복
· 유전자 : DMPK gene
· 증상: 근육약화, 근긴장지속, 백내장, 심장질환
4) Spinocerebellar ataxia
· 유전자 : SCA1, SCA2, SCA3등에서 반복서열
· 증상: 운동실조, 근위약, 발음장애, 균형장애, 시각장애