Введение

Точечная мутация ДНК, при которой пурин (A или G) заменяется на пиримидин (C или T) или наоборот. Трансверсия в молекулярной биологии – это точечная мутация в ДНК, характеризующаяся заменой одного (двухкольцевого) пурина (A или G) на (однокольцевой) пиримидин (T или C), или наоборот. Трансверсия может возникать спонтанно или быть вызвана ионизирующим излучением или алкилирующими агентами. Обратить трансверсию вспять можно только посредством спонтанной обратной мутации.

Соотношение переходов к переходам

Хотя существует две возможные трансверсии, но только один возможный переход на одно основание, переходные мутации более вероятны, чем трансверсии, поскольку замена одной кольцевой структуры на другую кольцевую структуру более вероятна, чем замена двухкольцевой структуры на однокольцевую. Кроме того, переходы реже приводят к замене аминокислот (благодаря "качанию" пар оснований) и поэтому с большей вероятностью сохраняются в популяциях как "молчаливые замены" в виде однонуклеотидных полиморфизмов (СНП). Трансверсия обычно оказывает более сильное воздействие, чем переход, поскольку третье нуклеотидное положение кодона ДНК, которое в значительной степени отвечает за вырожденность генетического кода, более терпимо к переходам, чем к трансверсиям: то есть, переход с большей вероятностью кодирует ту же аминокислоту.

Спонтанная трансверсия зародышевой линии

8-оксо-2'-дезоксигуанозин (8-оксоДГ) — окисленное производное дезоксигуанозина, являющееся одним из основных продуктов окисления ДНК. Во время репликации ДНК в зародышевой линии мышей окисленное основание 8-оксогуанин (8-оксоG) вызывает спонтанные и наследуемые G-T трансверсии. Эти мутации возникают на различных стадиях развития зародышевых клеток и распределены по всем хромосомам.

Последствия трансверсионных мутаций

Местоположение трансверсионной мутации в гене, кодирующем белок, коррелирует со степенью выраженности мутации. Если мутация возникает в участке, не влияющем на форму белка, структуру фермента или его активный центр, то мутация не окажет существенного влияния на клетку или ферментативную активность её белков. Если же мутация происходит в участке, изменяющем структуру или функцию белка, и, следовательно, его ферментативную активность, то мутация может оказать значительное влияние на выживание клетки.

Трансверсии, вызванные продуктами окислительного повреждения гуанином

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 инициируют мутации, вызывающие повреждение ДНК, и могут образовывать пары с аденином и гуанином посредством водородных связей, что приводит к G-T и G-C трансверсиям соответственно.

Трансверсия и мутации p53 в раковых заболеваниях, связанных с курением

Мутация гена P53 – наиболее часто встречающаяся генная мутация в раковых клетках. Исследование показало, что мутации p53 распространены при раке, связанном с употреблением табака, при этом наблюдается различие в количестве GT-трансверсий в раке легких у курильщиков и некурящих. У курильщиков с раком легких частота GT-трансверсий составляет 30% по сравнению с 12% у некурящих. Во многих мутационных «горячих точках» p53, значительная часть мутаций в раке легких – это GT-события, в то время как при раке, не связанном с табаком, преобладают почти исключительно GA-переходы.