En frameshift-mutation er en type mutation i en DNA-sekvens , der er karakteriseret ved indsættelse eller deletion af nukleotider i en mængde, der ikke er et multiplum af tre. Resultatet er et rammeskift under mRNA- transskription . Frameshift-mutationer er opdelt i target-, non-target-, target-forsinkede og ikke-target-forsinkede frameshift-mutationer.
En rammeskiftmutation, hvor et nukleotid er indsat eller deleteret, skal skelnes fra en enkelt nukleotidpolymorfi , hvor et nukleotid erstattes af et andet.
På grund af den genetiske kodes tripletkarakter fører indsættelse eller deletion af et antal nukleotider, der ikke er multipla af tre, til en stærk forvrængning af information i det transskriberede mRNA. Det kan også resultere i et stopkodon , hvilket fører til for tidlig afbrydelse af proteinsyntesen.
Den modsatte situation kan også forekomme, når den ændrede stopkodon begynder at kode for enhver aminosyre. Dette fører til unormal forlængelse af polypeptidkæden. Når deletion og indsættelse af kodoner sker efter hinanden på samme punkt i kodonkæden i DNA, kan dette føre til syntese af et protein af den ønskede længde, men med en anden aminosyre i det ændrede fragment (SNP mutation - enkelt nukleotidpolymorfi ).
En rammeskift-målmutation er en rammeskift-mutation, der vises modsat DNA-skade, der kan stoppe DNA-syntese. For eksempel er modsatte cyclobutan-pyrimidin-dimerer [1] hovedårsagen til ultraviolet mutagenese. Udtrykket kommer fra ordet "mål". Nogle målrammeskiftmutationer, såsom enkeltnukleotidinsertioner og deletioner, kan klassificeres som punktmutationer. De er opdelt i target-deletioner, target-insertioner, target-kompleksdeletioner og target-kompleks-insertioner og i henholdsvis target-forsinkede deletioner, target-forsinkede insertioner, target-forsinkede komplekse deletioner og target-forsinkede komplekse-insertioner [2] [3] .
I øjeblikket anses den mest rimelige model, der forklarer mekanismen for dannelsen af frameshift-mutationer, at være Streisinger-modellen [4] [5] , hvilket antyder, at årsagen til dannelsen af frameshift-mutationer ligger i udseendet af huller og glidning af DNA-streng under syntese [6] . Det har vist sig, at dannelsen af deletioner er forbundet med fremkomsten af løkker eller buler i DNA-molekylet [7] .
Inden for rammerne af den polymerase-tautomere model for ultraviolet mutagenese blev der udviklet modeller for mekanismerne for dannelse af målinsertioner [8] , måldeletioner [9] og målkompleksinsertioner [10] forårsaget af cis-syn-cyclobutan-thymin-dimerer. . Strukturel analyse af inkorporeringen af DNA-kanoniske baser modsat cis-syn-cyclobutan-thymin-dimerer indeholdende thymin i en specifik sjælden tautomer form viste, at det er umuligt at indsætte nogen kanonisk base modsat dem, således at der dannes hydrogenbindinger mellem baserne i denne sjældne tautomere form. form og kanoniske baser af DNA. I modsætning til cis-syn-cyclobutan-thymin-dimerer, der indeholder thymin-molekyler i denne sjældne tautomere form, kan der forekomme huller i ét nukleotid. Skridningen af DNA-strengen og dannelsen af loops kan føre til dannelsen af deletioner eller insertioner.