Під мутацією найчастіше передбачають стійку зміну генотипу, яка може бути успадкована нащадками. Іншими словами, це зміна ДНК клітини. Мутації можуть відбуватися через вплив зовнішнього або внутрішнього середовища, наприклад, ультрафіолету, рентгенівських променів (радіації) тощо.
Суть генних мутацій
У рамках формальної класифікації розрізняють:
- геномні мутації - зміна кількості хромосом; • хромосомні мутації - перебудова структури окремих хромосом;
- генні мутації - зміни числа та/або послідовності складових частин генів (нуклеотидів) у структурі ДНК, наслідком яких стає зміна кількості та якості відповідних білкових продуктів.
Генні мутації відбуваються шляхом заміщення, делеції (втрати), транслокації (переміщення), дупликації (подвоєння), інверсії (зміни) нуклеотидів в межах окремих генів. У тому випадку, коли мова йде про трансформації в межах одного нуклеотиду, вживають термін - точкова мутація.
Подібні трансформації нуклеотидів стають причиною появи трьох мутантних кодів: • зі зміненим сенсом (міссенс-мутації), коли в поліпептиді, кодованим даним геном, відбувається заміщення однієї амінокислоти на іншу; • з незміненим сенсом (нейтральні мутації) - заміна нуклеотидів не супроводжується заміною амінокислот і не надає помітного впливу на структуру або функцію відповідного білка; • безглуздих (нонсенс-мутації), які можуть стати причиною обриву поліпептидного ланцюга і володіють найбільшою пошкоджувальною дією.
Мутації в різних частинах гена
Якщо розглядати ген з позиції структурно-функціональної організації, то випадання, вставки, заміни та переміщення нуклеотидів, що відбуваються в ньому, можна умовно розділити на дві групи:1. мутації в регуляторних областях гена (в промоторній частині і в сайті поліаденілювання), які викликають кількісні зміни відповідних продуктів і проявляються клінічно залежно від граничного рівня білків, але їх функція ще зберігається; 2. мутації в кодуючих областях гена:• в екзонах - стають причиною передчасного закінчення білкового синтезу, • в інтронах - можуть генерувати нові сайти сплайсингу, які, в підсумку, замінюють вихідні (нормальні), • в сайтах сплайсингу (в зоні стику екзонів та інтронів) - призводять до трансляції безглуздих білків. Для усунення наслідків такого роду пошкоджень існують спеціальні репараційні механізми. Суть яких у видаленні помилкової ділянки ДНК, і тоді на цьому місці відновлюється вихідний. Тільки в тому випадку, якщо репараційний механізм не спрацював або не впорався з пошкодженням, виникає мутація.