جهش تغییر چارچوب (frameshift mutation) نوع خاصی از جهش ژنتیکی است که طی آن بازهای آلی به توالی DNA اضافه یا از آن کم می شوند. در نتیجه این نوع جهش، ساختار سه گانه کدون ها (codons) تغییر می کند و موجب ترجمه متفاوت نسبت به نسخه اصلی می گردد. تغییر ترجمه موجب تغییر پروتئین می شود که به دنبال آن عوارض مختلف ممکن است پیش بیاید.
موتاسیون تغییر چارچوب چیست؟
هر DNA از بازهای آلی به نام آدنین (A) تیمین (T)، سیتوزین (C) و گوانین (G) ساخته می شود. این بازهای آلی زمانی که به صورت سه تایی در کنار هم قرار بگیرند، یک کُدون* (کد ژنتیکی) را تشکیل می دهند. هر کد ژنتیکی سه تایی، معرف یک اسید آمینه (واحد سازنده پروتئین) خاص می باشد. حال در نظر بگیرید که قرار باشد در ناحیه موی سر پروتئینِ کراتین کُد و ساخته شود؛ اگر در توالی سه تاییِ اسید آمینه‌ی آن، یک جهش تغییر چارچوب ایجاد شود، طبیعی است که دیگر پروتئین کراتین نخواهیم داشت (یا مقدار آن بسیار کم می شود) که به نوبه خود می تواند عوارض مختلفی را به دنبال داشته باشد.
*کدون: در واقع کدون یک توالی سه نوکلئوتیدی از DNA یا RNA است که یک اسید آمینه خاص را می سازد. کد ژنتیکی رابطه بین توالی بازهای DNA (A، C، G و T) در یک ژن و توالی پروتئینی که آن را رمزگذاری می کند، توصیف می نماید.
چرا جهش تغییر چارچوب مهم است؟
به خاطر داشته باشید که بدن انسان پروتئین زیادی دارد و تقریبا تمام مکانیسم های بدن توسط همین پروتئین ها انجام یا کنترل می شوند. همه چیز، از موادی که پوست صورت و بدن را می سازند گرفته تا موادی که موها را تشکیل می دهند و یا شیره گوارشی که به هضم غذا کمک می کند از پروتئین ساخته شده اند. حال اگر یک جهش تغییر چارچوب یکی از فرم های این توالی را مختل کند، به طوری که اسید آمینه اشتباهی ساخته و جایگزین شود، آنگاه کل توالی DNA پس از جهش مختل گشته یا به اشتباه خوانده می شود و همینجا آغاز مشکلات زنجیره وار خواهد بود.
نتیجه یک جهش تغییر چارچوب چیست؟
اگر سه نوکلئوتید همزمان اضافه یا حذف شوند، هیچ تغییری در چارچوب خواندن کدون به وجود نخواهد آمد با این حال، یک اسید آمینه اضافی یا یک اسید آمینه از دست رفته در پروتئین نهایی وجود خواهد داشت. بنابراین، جهش تغییر چارچوب منجر به تولید محصولات پروتئینی غیرطبیعی با توالی اسید آمینه نادرست می شوند که می تواند طولانی تر یا کوتاه تر از پروتئین اصلی و طبیعی باشد.
جمع بندی نهایی
جهش تغییر چارچوب جهش یا موتاسیونی است که طی آن مجموعه ای از نوکلئوتیدها را به نسخه اصلی اضافه و یا از آن حذف می کند به طوری که جمع نهایی آن ها بر 3 تقسیم پذیر نخواهد بود. تغییر در ماهیت سه گانه بیان ژن کدون ها می تواند باعث تغییر در چارچوب خواندن رمز ژنتیکی شود که منجر به ترجمه کاملا متفاوت نسبت به نسخه اصلی می گردد.
نویسنده و مترجم: دکتر سارا فرخی مشاور ژنتیک
