Příliš hlučné tiché mutace

Od chvíle, kdy James Watson a Francis Crick představili světu dvojitou šroubovici DNA, uplynulo v dubnu 2023 už sedmdesát let. Přesto nás základní molekula dědičnosti nepřestává překvapovat.¹⁾ Tiché mutace jsme považovali za bezvýznamné. Je ale stále jasnější, že mohou vyvolat proměnu zdravé buňky ve zhoubný nádor a způsobit řadu dalších problémů.

Slova „hrad“ a „hadr“ jsou tvořená stejnými písmeny, ale jejich význam se diametrálně liší. Podobná záměna v pořadí písmen genetického kódu v naší dědičné informaci mívá za následek vážné problémy. Pokud k ní např. dojde v genu VHL, hrozí jeho nositelům von Hippel-Lindauova choroba. Ta se nejčastěji projevuje růstem nádorů v nervové soustavě.

Kodony kódující tutéž aminokyselinu se mohou lišit například rychlostí, s jakou se jimi kódovaná aminokyselina ke vznikajícímu proteinovému řetězci přidá. Rychlost syntézy má přitom vliv na prostorové sbalení proteinu, a tím i na jeho funkci. A. Správně probíhající syntéza proteinu (se záměrným zpomalením v jedné části řetězce). B. Zrychlení syntézy vlivem „tiché“ mutace vede ke špatnému sbalení proteinu, který pak nemůže správně plnit svou funkci.

Upraveno podle Liu Y. et al.: Annu. Rev. Biochem., 2021, DOI: 10.1146/annurev-biochem-071320-112701

V roce 2020 však popsal tým pod vedením Sin Lua z americké University of Notre Dame případ otce a dvou jeho dětí, kteří trpěli von Hippel-Lindauovou chorobou, ale jejich gen VHL nevykazoval závažnou změnu. Došlo v něm k záměně jediného písmene genetického kódu a ta neměla svým nositelům působit potíže. Změna dědičné informace tří pacientů připomínala situaci, kdy někdo napíše „kopule“ a druhý „kupole“. Prohozením písmen se na významu slova nic nemění. V genu VHL zdravých lidí se obvykle nachází na zcela určitém místě trojice písmen genetického kódu GGT. U pacientů došlo k záměně jednoho písmene a vznikla trojice písmen GGC. To nemělo vyvolat problémy, protože když buňka syntetizuje podle instrukcí DNA (přes prostředníka v podobě mRNA) nový protein, zařadí do něj aminokyselinu prolin jak na povel instrukce GGT, tak i GGC.²⁾