Трансверсия в молекулярной биологии относится к точечной мутации в ДНК , при которой одиночный (двухкольцевой) пурин ( A или G ) заменяется на (однокольцевой) пиримидин ( T или C ) или наоборот. [1] Трансверсия может быть спонтанной или быть вызвана ионизирующим излучением или алкилирующими агентами . Его можно обратить только вспять путем спонтанной реверсии .
Хотя существует две возможные трансверсии, но только один возможный переход на одно основание, мутации перехода более вероятны, чем трансверсии, поскольку замена структуры с одним кольцом на другую структуру с одним кольцом более вероятна, чем замена одного кольца на двойное кольцо. Кроме того, переходы с меньшей вероятностью приведут к аминокислотным заменам (из-за колебания пары оснований ) и, следовательно, с большей вероятностью будут сохраняться в популяциях в виде «тихих замен» в виде однонуклеотидных полиморфизмов (SNP). [2] Трансверсия обычно оказывает более выраженный эффект, чем переход, поскольку третье нуклеотидное положение кодона ДНК, которое в значительной степени отвечает за вырожденность кода , более толерантно к переходу , чем трансверсия: т.е. переход с большей вероятностью будет кодировать одну и ту же аминокислоту .
8-оксо-2'-дезоксигуанозин (8-oxodG) представляет собой окисленное производное дезоксигуанозина и является одним из основных продуктов окисления ДНК . Во время репликации ДНК в зародышевой линии мышей окисленное основание 8-оксогуанин (8-oxoG) вызывает спонтанные и наследственные трансверсионные мутации G в T. [3] Эти мутации происходят на разных стадиях развития зародышевых клеток и распространяются по хромосомам .
Расположение трансверсионной мутации в гене, кодирующем белок, коррелирует со степенью мутации. Если мутация происходит в участке, который не связан с формой белка или структурой фермента или его активным сайтом, мутация не окажет существенного влияния на клетку или ферментативную активность ее белков. Если мутация происходит в участке, который меняет структуру или функцию белка, тем самым изменяя его ферментативную активность, мутация может оказать существенное влияние на выживаемость клетки. [4]
Из природных азотистых оснований ДНК гуанин наиболее склонен к окислению. Окисление гуанина, также известное как окислительное повреждение гуанина, приводит к образованию множества продуктов. Эти продукты вызывают мутации, приводящие к повреждению ДНК, и могут соединяться с аденином и гуанином посредством водородных связей, вызывая трансверсии GT и трансверсии GC соответственно. [5]
Мутация гена P53 является наиболее распространенной генной мутацией, обнаруживаемой в раковых клетках. Исследование показало, что мутации р53 часто встречаются при раке, связанном с табакокурением, при этом количество трансверсий GT при раке легких варьируется у курильщиков и некурящих. При раке легких у курильщиков распространенность трансверсий GT составляет 30% по сравнению с 12% у некурящих. Во многих «горячих точках» мутаций р53 большое количество мутаций представляет собой GT-события при раке легких, но почти исключительно GA-переходы при раке, не связанном с употреблением табака. [6]
