TRIPLET VORMT EEN CODON
3 nucleotiden vormen samen 1 triplet oftewel een codon en codeert voor 1 aminozuur. De 4 nucleotiden (basen) kunnen 64 verschillende codons vormen.
In het artikel ‘Van DNA naar eiwit’ hebben we uitgelegd dat de codering van DNA naar eiwit in 3 verschillende stappen verloopt. Van kopiëren (transcriptie) naar splicing (niet coderende intronen worden eruit geknipt) naar translatie (vertaling). De translatie/vertaling naar mRNA) vormt uiteindelijk de code voor de aanmaak van het eiwit.
Schematische voorstelling van het DNA met een open leesraam vanaf een start- tot en met een stopcodon Afbeelding afkomstig van National Human Genome Research Institute
SIGNAAL CODONS
Voor een goed verloop van het proces van transcriptie, splicing en translatie is het noodzakelijk dat er in het DNA signalen liggen opgeslagen die aangeven waar een gen (DNA-fragment) begint dat coderend materiaal bevat voor een specifiek eiwit. Met andere woorden, signalen die aangeven vanaf welk moment het proces van transcriptie, splicing en translatie/vertaling van het DNA moet starten en weer moet stoppen. Deze signalen worden gevormd door specifieke codons of een reeks codons (tripletten van nucleotiden).
Zo geeft het codon bestaande uit de nucleotiden ATG een startsignaal bij de translatie/vertaling van het stuk gen naar het mRNA.
De codons bestaande uit de nucleotiden combinaties TAA, TGA en TAG worden de stopcodons genoemd. Zij geven aan wanneer de vertaling moet ophouden.
AMINOZUREN
De codons (tripletten van 3 nucleotiden) worden afgelezen (transcriptie) en vertaald (translatie) in aminozuren die aan elkaar worden geregen en zodoende een eiwit vormen. Een onjuiste volgorde van nucleotiden levert een verkeerde code op en heeft een direct gevolg voor de productie of de werking van een eiwit.
Bijvoorbeeld:
1het codon TGT staat voor het aminozuur Cysteine. Is de eerste T veranderd in een C, dan staat er een codon CGT. Dit codon staat voor het aminozuur Arginine. In dit geval wordt er dus in plaats van het aminozuur Cysteine het aminozuur Arginine in het eiwit ingebouwd en kan verstrekkende gevolgen hebben.
2Een andere mogelijkheid is dat door een mutatie (verandering) een extra nucleotide (base) in een gen wordt gezet (insertie), of dat er een nucleotide verdwijnt (deletie). De veelvoud van 3 letters per codon is dan weg waardoor het ‘leesraam’ (frame shift) verschuift. Er worden dan verkeerde codons afgelezen totdat er een stopcocon ontstaat.
LEESRAAM VERSCHUIFT (FRAME SHIFT)
Een leesraam is de manier waarop niet-overlappende tripletten/codons worden afgelezen. Het leesraam kan als gevolg van een mutatie (verandering) verschuiven. Dat noemen we frameshift. Het gevolg is dat de verkeerde codons worden afgelezen en een stopcocon halverwege de translatie de aanmaak van het eiwit afbreekt.
1 een frame shift mutatie door een deletie:
~~~~GCC TTC GAG TTC CAC TGC CTA AGT~~~~
C verdwijnt door de deletie en de codons schuiven 1 positie naar links
~~~~GCC TTG AGT TCC ACT GCC TAA GT ~~~~
6 codons verderop ontstaat er plotseling een stopcodon (TAA)
2Als codon TCG verandert in TAG, dan wordt dit een stopcodon waardoor de transcriptie voortijdig wordt beëindigd.
Kortom, door een verandering van een nucleotide kan er dus niet alleen een verkeerd en ander aminozuur gevormd worden maar kan ook direct een stopcocon ontstaan.
GENETISCHE UITSLAG
Wanneer je de diagnose Ushersyndroom hebt gekregen, is er meestal een DNA-test aan vooraf gegaan. De DNA-uitslag vermeldt de plaats (=notatie) van de verandering (=mutatie) in DNA en het gevolg daarvan in RNA. De notatie “c.” geeft aan dat het een notatie betreft op de “coderende” sequentie, ofwel het DNA. Mocht het over het gevolg op het niveau van het eiwit gaan, dan zal er de notatie “p.” voor komen te staan (bijv. p.(Cys759Phe)).
Voorbeelden:
1
600delC betekent dat de 600-ste nucleotide (base) C verdwenen is (del = deletie)
21645insC betekent dat achter de 1645-ste nucleotide (base) een extra C is ingevoegd (ins = insertie)
3c.2276G>T op positie 2276 is een “G” (= Guanine) veranderd in een “T” (= Thymine).
