Виды стабильных мутаций

Замена нуклеотида на комплементарный или некомплементарный. Это самый распространенный тип мутаций. Приводят к замене аминокислот.

Мутации, приводящие к замене аминокислоты, называются миссенс-мутациями (missens - т.е. с изменением смысла повреждаемого триплета). Тяжесть фенотипического проявления будет зависеть от места, в котором произошла замена. Замены в активной части белка приводят к серьезным нарушениям его функции.

Иногда замена приводит к появлению стоп – кодона внутри гена. В норме стоп-кодон находится в конце гена и на нем заканчивается трансляция. Появление стоп-кодона внутри гена приводит к преждевременной остановке трансляции и синтезу укороченного фрагмента белка. Такие мутации называются «нонсенс – мутациями» (nonsense – «бессмысленные») - появление незначащего триплета (кодона терминатора) внутри гена.

Замена нуклеотида может не изменить смысла триплета. Триплет меняется, но из-за вырожденности (избыточности) генетического кода аминокислота не меняется, и поэтому не меняется структура белка. Такие мутации называются «молчащими» («сайленс» –мутации). В результате нормальные гены у разных людей могут отличаться по определенному числу нуклеотидов в кодирующей части. Такое явление называется нормальным полиморфизмом ДНК.

Делеция – потеря одного или нескольких нуклеотидов. Происходит так называемая мутация с изменением рамки считывания.

Вставка одного или нескольких нуклеотидов (инсерция). Если количество вклинившихся нуклеотидов кратно трем, то это приводит к вставке одного или нескольких аминокислот. Если не кратно трем, то меняется рамка считывания.

Мутации со сдвигом рамки считывания ведут к синтезу чужеродного белка, который быстро деградирует под воздействием внутриклеточных протеаз.

Дупликация – удвоение нуклеотидов, также приводит к изменению рамки считывания.

Инверсия – поворот участка гена на 180⁰ , может привести к замене одной или нескольких аминокислот.

Если нонсенс-мутация или мутация со сдвигом рамки считывания происходит в 5’-области гена (т.е. ближе к его началу), то полипептид вообще не синтезируется или полностью меняется строение полипептида, что приводит к полной потере его активности.

Мутации могут происходить в некодирующей части гена. Они могут фенотипически не проявляться. Однако мутации в интронах могут нарушать сплайсинг (сплайсинговые мутации). Такие мутации приводят к неправильному вырезанию интронов. В результате происходят значительные нарушения строения белка, ведущие к развитию тяжелых клинических проявлений. Сплайсинговые мутации часто встречаются в генах, кодирующих коллаген.

В редких случаях мутации затрагивают различные регуляторные последовательности (например, промотор). Это не нарушает структуру белка, но изменяет скорость и интенсивность его синтеза. Такие регуляторные мутации приводят к количественным изменения содержания белка в клетке.