要知道什麼是終止密碼子
就要先了解甚麼是密碼子~
要了解密碼子
就要知道DNA與蛋白質的關係
所謂要知山下路，須問去來人~
所以我們就從事情的源頭講起吧!!
來講講--DNA與蛋白質的關係—圖A
DNA必須透過轉錄 (Transcription)→訊息RNA (mRNA)
再由訊息RNA (mRNA)轉譯→蛋白質 (Protein)。
上述這個過程又叫做中心法則 (Central dogma)。
圖A. DNA與蛋白質的關係
圖A中寫的遺傳密碼 (Genetic code)就是由密碼子組成的~
所以~~密碼子 (Codon)又叫做遺傳密碼
而密碼子就是將DNA或mRNA序列以三個核苷酸為一組的密碼子轉譯為蛋白質的氨基酸序列，以用於蛋白質合成 (圖B)。
圖B. 密碼子
密碼子個別有其對應的胺基酸，如圖C及D，各別為英文跟中文比對版本!!
圖C. 密碼子英文對照版
圖D. 密碼子中文對照版
有了”密碼子”這個概念後!!
我們已經知道一段DNA序列被轉錄在mRNA上 (圖E)，
會形成一連串的密碼子 (圖F)。
圖E. DNA轉錄成mRNA
圖F. mRNA-密碼子
接著一連串帶著密碼子的mRNA如何搖身一變成蛋白質呢?
除了
mRNA之外
還需天外飛來rRNA及tRNA來幫助提供場所解讀密碼子才可轉譯成胺基酸。
tRNA: 攜帶一個胺基酸及一組反密碼子 (圖G)。
rRNA: 提供場所進行轉譯 (圖H)。
在rRNA內，當tRNA攜帶的反密碼子辨識mRNA上的密碼子，
就會使胺基酸從tRNA上掉下來，胺基酸形成一串胺基酸鏈，
所以逐次以”三個核苷酸”為一組的密碼子讀序列的過程，就叫做序列讀框 (Reading frame) (圖I)。
圖G. tRNA功能
圖H. rRNA場所
圖I. DNA轉譯過程
那麼DNA轉錄出的mRNA那麼長，怎麼知道轉譯過程要到甚麼時候停止呢?
那就是”終止密碼子”!!!
在遺傳密碼中，終止密碼子是mRNA上的一個三聯體核苷酸序列，代表轉譯的終止。
在圖C及D中，可以看到有3組終止密碼子 (Stop condon)，
當讀序過程遇到終止密碼子時，則會停止轉譯，
而產生胺基酸序列，進行摺疊和修飾後，轉變成具有功能的蛋白質，以執行生理功能。
那假設Stop codon發生突變呢? 會怎麼樣?
一種是提早結束，也就是可能發生基因突變，
使原本的胺基酸轉變成Stop codon而提早轉譯結束，導致蛋白質不完整，無法執行功能。
另一種是晚點結束，就是說原本是Stop codon的發生突變，變成其他胺基酸
繼續進行轉譯，直到遇到下一個Stop codon才停止~~
在製造蛋白質的過程中，多一點少一點都不行，
都會導致蛋白質的功能異常，最終造成疾病!!
例如: 先天性腎上腺增生 (Congenital adrenal hyperplasia)、癌症或杜興氏肌營養不良 (Duchenne muscular dystrophy)等~
那都知道甚麼時候結束!!
沒有開始何來結束?
甚麼時候開始轉譯呢?
有終止密碼子，那當然就有”起始密碼子”囉!! (圖C及D)
意思就是辨識到後，就可以啟動轉譯過程!!
假設序列讀框 (Reading frame)讀錯呢? 會發生什麼事?
這種情況叫做Frameshift mutation，分子生物學上叫架構轉移突變或移碼突變。
通常造成這種情況都是因為DNA突變的原因!!
所以
當產生Frameshift mutation時，通常都會導致疾病的產生
例如: BRCA1基因就常發生Frameshift mutation，而導致乳癌或卵巢癌!!
舉例是以DNA兩個鹼基插入(insertion)形成框移，導致突變~
原始序列：
DNA 【5'AGC TAC ATT3'】
↓
mRNA【5'AGC UAC AUU3'】
↓
tRNA 【5'AAU GUA GCU3'】
↓
胺基酸序列【N"－Ser－Asn－Ile－C"】
突變：多插入"GC"
DNA【5'AGC TCG ACA TT3'】
↓
mRNA【5'AGC UCG ACA UU3'】
↓
tRNA【5'AAU GUC GAG CU3'】
↓
胺基酸序列【N"－Ser－Pro－Thr－C"】
所以當DNA發生突變時，如插入、缺失及重複都會造成移碼突變改變了DNA序列的編碼，同時也是改變了胺基酸序列，產生的蛋白質經常是不具功能的。
總結
中心法則是DNA轉錄成mRNA再轉譯成胺基酸
密碼子是將DNA或mRNA序列以三個核苷酸為一組
起始密碼子是啟動轉譯過程的密碼子
終止密碼子是終止轉譯過程的密碼子
Frameshift mutation是因DNA突變，而改變序列讀框 (Reading frame)，產生的蛋白質經常是不具正常功能的。
參考資料:
- 基因突變會對蛋白質產生甚麼樣的影響?
- TP53 (基因)跟p53 (蛋白質)到底有什麼不同?
- https://www.slideshare.net/neurorule/7-1-4364796
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