Mutasi netral
Mutasi netral adalah perubahan dalam urutan DNA yang tidak menguntungkan ataupun merugikan pada kemampuan organisme untuk bertahan hidup dan bereproduksi. Dalam genetika populasi, mutasi di mana seleksi alam tidak memengaruhi penyebaran mutasi pada suatu spesies disebut mutasi netral. Mutasi netral yang dapat diwariskan dan tidak terkait dengan gen mana pun dalam seleksi akan hilang atau akan menggantikan semua alel gen lainnya. Kehilangan atau fiksasi gen ini berlangsung berdasarkan pengambilan sampel acak yang dikenal sebagai penyimpangan genetik. Mutasi netral yang memiliki ketidaksetimbangan keterkaitan dengan alel lain yang sedang diseleksi dapat berlanjut menjadi kehilangan atau fiksasi melalui loncatan genetik dan/atau seleksi latar belakang.
Jenis
suntingMutasi sinonim dari basa
suntingKetika nukleotida yang salah dimasukkan selama replikasi atau transkripsi daerah pengkodean, hal itu dapat memengaruhi translasi dari urutannya menjadi asam amino. Karena banyak kodon digunakan untuk asam amino yang sama, perubahan dalam basa tunggal masih dapat menyebabkan translasi asam amino yang sama. Fenomena ini disebut degenerasi dan memungkinkan berbagai kombinasi kodon yang menghasilkan asam amino yang sama. Misalnya, kode TCT, TCC, TCA, TCG, AGT, dan AGC yang semuanya menyandi asam amino serin. Hal ini bisa dijelaskan dengan konsep keraguan (wobble concept). Francis Crick mengusulkan teori ini untuk menjelaskan mengapa molekul tRNA spesifik dapat mengenali banyak kodon. Area tRNA yang mengenali kodon yang disebut antikodon mampu mengikat banyak basa yang dapat dipertukarkan pada ujung 5 'karena kebebasan spasialnya. Basa kelima yang disebut inosin juga dapat disubstitusi pada tRNA dan mampu mengikat dengan A, U, atau C. Fleksibilitas ini memungkinkan untuk perubahan basa dalam kodon yang mengarah pada translasi asam amino yang sama.[1] Perubahan basa dalam kodon tanpa perubahan asam amino yang ditrasnlasikan disebut mutasi sinonim. Karena asam amino yang ditranslasi tetap sama, mutasi sinonim secara tradisional dianggap mutasi netral.[2] Beberapa penelitian telah menyarankan bahwa ada bias dalam pemilihan substitusi basa dalam mutasi sinonim. Hal ini bisa jadi karena tekanan selektif untuk meningkatkan efisiensi transasi terkait dengan tRNA yang paling tersedia atau hanya bias mutasional.[3] Jika mutasi ini memengaruhi kecepatan translasi atau kemampuan organisme untuk menghasilkan protein, mutasi mungkin benar-benar memengaruhi fitness (representasi kuantitatif seleksi alam dan seksual dalam biologi evolusi) organisme yang terpengaruh.[2]
| Asam amino sifat biokimia | nonpolar | polar | basa | asam | Terminasi: kodon stop |
| Basa pertama | Basa kedua | 3rd base | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| T | C | A | G | ||||||
| T | TTT | (Phe/F) Phenylalanine | TCT | (Ser/S) Serine | TAT | (Tyr/Y) Tyrosine | TGT | (Cys/C) Cysteine | T |
| TTC | TCC | TAC | TGC | C | |||||
| TTA | (Leu/L) Leucine | TCA | TAA | Stop (Ochre) [B] | TGA | Stop (Opal) [B] | A | ||
| TTG | TCG | TAG | Stop (Amber) [B] | TGG | (Trp/W) Tryptophan | G | |||
| C | CTT | CCT | (Pro/P) Proline | CAT | (His/H) Histidine | CGT | (Arg/R) Arginine | T | |
| CTC | CCC | CAC | CGC | C | |||||
| CTA | CCA | CAA | (Gln/Q) Glutamine | CGA | A | ||||
| CTG | CCG | CAG | CGG | G | |||||
| A | ATT | (Ile/I) Isoleucine | ACT | (Thr/T) Threonine | AAT | (Asn/N) Asparagine | AGT | (Ser/S) Serine | T |
| ATC | ACC | AAC | AGC | C | |||||
| ATA | ACA | AAA | (Lys/K) Lysine | AGA | (Arg/R) Arginine | A | |||
| ATG[A] | (Met/M) Methionine | ACG | AAG | AGG | G | ||||
| G | GTT | (Val/V) Valine | GCT | (Ala/A) Alanine | GAT | (Asp/D) Aspartic acid | GGT | (Gly/G) Glycine | T |
| GTC | GCC | GAC | GGC | C | |||||
| GTA | GCA | GAA | (Glu/E) Glutamic acid | GGA | A | ||||
| GTG | GCG | GAG | GGG | G | |||||
- A Kodon ATG baik berperan untuk menyandi metionin dan juga sebagai situs inisiasi: ATG pertama di wilayah pengkodean mRNA adalah tempat terjemahan ke dalam protein dimulai.[4]
- B ^ ^ ^ Dasar historis untuk menetapkan kodon stop sebagai amber, ochre, dan opal dijelaskan dalam autobiografi oleh Sydney Brenner[5] dan dalam artikel sejarah oleh Bob Edgar.[6]
Referensi
sunting- ^ Watson, James D.; Baker, Tania A.; Bell, Stephen P.; Gann, Alexander; Levine, Michael; Losik, Richard; Harrison, Stephen C. (2013). Molecular biology of the gene (edisi ke-7th). Benjamin-Cummings. hlm. 573–6. ISBN 978-0321762436.
- ^ a b Venetianer, Pál (1 January 2012). "Are synonymous codons indeed synonymous?". Biomolecular Concepts. 3 (1): 21–8. doi:10.1515/bmc.2011.050. PMID 25436522.
- ^ Duret, L (December 2002). "Evolution of synonymous codon usage in metazoans". Current Opinion in Genetics & Development. 12 (6): 640–9. doi:10.1016/s0959-437x(02)00353-2. PMID 12433576.
- ^ Nakamoto, Tokumasa (2009-03-01). "Evolution and the universality of the mechanism of initiation of protein synthesis". Gene. 432 (1-2): 1–6. doi:10.1016/j.gene.2008.11.001. ISSN 1879-0038. PMID 19056476.
- ^ Sydney., Brenner,; C., Friedberg, Errol; 1949-, Lawrence, Eleanor,; Limited., Science Archive (2001). Sydney Brenner : a life in science. London: BioMed Central. hlm. 101–104. ISBN 0954027809. OCLC 50230086.
- ^ Edgar, Bob (2004-10). "The genome of bacteriophage T4: an archeological dig". Genetics. 168 (2): 575–582. ISSN 0016-6731. PMC 1448817
. PMID 15514035.