La maladie de Tay-Sachs et la mucoviscidose sont deux exemples de troubles causés par des mutations de décalage du cadre de lecture. Ces mutations se produisent lorsqu'un nucléotide est inséré ou supprimé, ce qui modifie la façon dont la séquence d'ADN est lue.
Au cours de la transcription, l'ADN est converti en ARN messager. Au cours du processus de traduction, les ribosomes lisent les séquences d'ARNm pour produire les acides aminés qui deviennent des protéines. Ces séquences d'ARNm sont lues en unités de trois nucléotides appelés codons, et chaque codon correspond à un seul acide aminé. L'insertion ou la suppression d'un nucléotide dans une séquence d'ADN décale le cadre de lecture et modifie la façon dont le reste de la séquence est lu. En conséquence, différents acides aminés et protéines sont produits. Cependant, lorsque les mutations se produisent en multiples de trois, un autre acide aminé peut être produit, mais les mutations par décalage du cadre de lecture ne se produisent pas car le cadre de lecture n'est pas modifié.
La maladie de Tay-Sachs survient lorsque l'enzyme hexosaminidase A, qui décompose les acides gras dans le cerveau, ne fonctionne pas correctement. L'accumulation d'acides qui en résulte dans le cerveau provoque une détérioration du système nerveux. Une mutation de décalage du cadre de lecture entraîne la formation incorrecte des protéines qui composent l'enzyme, provoquant la maladie de Tay-Sachs. Dans le cas de la mucoviscidose, la délétion de trois nucléotides dans le gène CFTR entraîne une mutation de décalage du cadre de lecture dans laquelle l'altération du cadre de lecture entraîne un codon stop et une structure incorrecte des protéines produites par le gène.
