[科普中国]-移码突变

移码突变( frame shift mutation)是指DNA分子巾由于某位点碱基的缺失或插入，引起阅读框架变化，造成下游的一系列密码改变，使原来编码某种肽链的基因变成编码另一种完全不同的肽链序列。例如，一个基因的mRNA 一段为：GAA GAA GAA GAA…，翻译产物是一个谷氨酸多肽。如果开头插入一个G．那么mRNA阅读框变成GGA AGA AGA AGA…，翻译产物是一个以甘氨酸开头的精氨酸多肽。移码突变必将引起蛋白质性质的改变从而引起性状的变异，严重时会造成个体死亡。1移码突变所造成的DNA损伤一般远远大于点突变。2

释义移码突变( frame shift mutation) 是指DNA序列中某一点插入或缺失了1对、2对或几对碱基（不是3或3的倍数，即加减的碱基不相当于1个或多个三联码），造成氨基酸三联密码子转录时的移位，从受损点开始碱基序列的完全改变，并转译成不正常的氨基酸。3

类比DNA分子所发生的永久性改变称为DNA突变（mutation）。2

由单一碱基变化产生的突变称为点突变（point mutation）。如果某一个碱基被同类碱基置换，如鸟嘌呤改编成了腺嘌呤、胞嘧啶改变成胸腺嘧啶，这种变化称为转换（transition）；如果某一个碱基发生了嘌呤向嘧啶或者是嘧啶向嘌呤的置换，则将这种改变称为颠换（transversion）。2

DNA分子上如果插入或者缺失一个以上的碱基的变化，则称之为插入（insersion）突变或者缺失（deletion）突变。碱基的插入或者缺失会引起蛋白质读码框的改变，因此也被称为移码突变（frameshift mutation）。2

损伤转换和颠换都只涉及一对碱基，是典型的点突变，其结果可造成一个三联密码子的改变，可能出现错义密码、同义密码和无义密码（链终止密码突变和终止密码子突变）。转换和颠换对生物损害产生的后果取决于其在蛋白质合成过程中的错义密码和无义密码的多少。镰刀型贫血就是一种典型的碱基置换导致的血红蛋白和红细胞异常疾病。3

在移码突变中，如果所形成的错误密码中包含有终止密码，则肽链还会缩短，而产生一个无功能的肽链片段。发生移码突变后由于基因所编码的蛋白质活性改变较大，所以较易成为致死性突变。3

在自发突变中，移码突变占很大比例。移码突变所造成的DNA损伤一般远远大于点突变。已知能诱发移码突变的诱变剂是吖啶类染料，如吖啶黄、吖啶橙、2-氨基吖啶等。4

校正对移码突变的抑制机制还不十分清楚，但在沙门氏菌中，曾发现若干能抑制移码突变的基因，它对无义和误义突变无抑制作用。可以这样设想：5

①突变了的tRNA的反密码环不是三联体而是四联、二联或五联体，因而把正常的氨基酸插入到相应位置去。例如甘氨酸密码子GGG突变后为GGGG，而突变的tRNA的反密码环是CCCC。5

②饰变后的tRNA结构扭曲，占据少于或多予三联密码的空间。5

③突变后的tRNA在翻译同种碱基序列时发生位移。5

④基因上另一位点的突变增加或减少了碱基而使阅读框恢复。5

举例以真核生物为例说明。

例如：DNA模板链的碱基序列为：TAC CAT TAG GAT CCC ATT，转录出的mRNA碱基序列为：AUG GUA AUC CUA GGG UAA遗传密码所决定的氨基酸序列为：甲硫氨酸（起始密码） 缬氨酸 异亮氨酸 亮氨酸 甘氨酸 终止密码4

如果在DNA模板链转录起始位点之后的第3与第4个碱基之间插入一个C，那么DNA模板链的碱基序列变为：TAC CCA TTA GGA TCC CAT T转录出的mRNA碱基序列变为：AUG GGU AAU CCU AGG GUA A遗传密码所决定的氨基酸序列变为：甲硫氨酸（起始密码） 甘氨酸 天冬氨酸 脯氨酸 精氨酸 缬氨酸，翻译出的多肽链氨基酸序列发生了巨变。4

如果DNA模板链转录起始位点之后第7个碱基T丢失，那么DNA模板链的碱基序列变为：TAC CAT AGG ATC CCA TT转录出的mRNA碱基序列变为：AUG GUA UCC UAG GGU AA遗传密码所决定的氨基酸序列变为：甲硫氨酸（起始密码） 缬氨酸 丝氨酸 终止密码，所翻译出的多肽链氨基酸序列与原来相比同样发生了很大的变化。

本词条内容贡献者为:

赵磊 - 副教授 - 中国农业大学