1. Tyrinėjimas

Įterpimas Mutations

Figure 3. An insertion
An insertion mutation happens when one or more nucleotides are added to the DNA sequence. Insertions can be very small or extremely large, sometimes involving thousands or even millions of nucleotides. Small insertions often occur during DNA replication or DNA repair processes (Alberts et al., 2015).

^{3 pav. Įterpimas}

Įterpimo mutacija įvyksta, kai vienas ar daugiau nukleotidų įterpiami į DNR seką. Įterpimai gali būti labai maži arba labai dideli, kartais apimantys tūkstančius ar net milijonus nukleotidų. Maži įterpimai dažnai įvyksta DNR replikacijos arba DNR remonto procesų metu (Alberts et al., 2015).

Jei nukleotidai įterpiami į baltymą koduojantį geną ir pridėtų nukleotidų skaičius nėra dalus iš trijų, mutacija sukelia rėmo poslinkio mutaciją. Tai pakeičia geno skaitymo rėmelį, pakeisdama visus paskesnius kodonus. Dėl to pasikeičia visa baltymo seka, ir baltymas paprastai praranda savo normalią funkciją (žr. 3 paveikslą) (Griffiths et al., 2019).

Rėmo poslinkio mutacijos paprastai paveikia tik vieną baltymą, nes genai yra atskirti ilgais nekoduojančiais regionais genomoje. Tačiau poveikis tam vienam baltymui gali būti labai rimtas ir dažnai sukelti ligą.

Įterpimus taip pat gali sukelti transponuojami elementai (TE). Tai yra DNR sekos, kurios gali judėti į skirtingas vietas genomoje. Dažniausias transponuojamas elementas žmonėse yra Alu elementas, kuris yra apie 300 bazinių porų ilgio ir žmogaus genome pasikartoja šimtais tūkstančių kopijų (Strachan & Read, 2018).

Transponuojami elementai gali judėti dviem pagrindiniais mechanizmais:

„Iškirpti ir įklijuoti“, kai elementas pašalinamas iš vienos vietos ir įterpiamas į kitą.
„Kopijuoti ir įklijuoti“, kai elemento kopija įterpiama į naują vietą, o originalas lieka.

Moksliniai tyrimai parodė, kad Alu įterpimai gali sutrikdyti genus ir yra susiję su genetiniais sutrikimais, tokiais kaip hemofilija ir krūties vėžys (Nacionalinis žmogaus genomo tyrimų institutas [NHGRI], 2023).