Comstock/Comstock/Getty Images

Een mutatie op moleculair niveau verwijst naar elke toevoeging, verwijdering of substitutie van nucleotidebasen in DNA. DNA bestaat uit vier nucleotiden:adenine (A), cytosine (C), guanine (G) en thymine (T). De precieze volgorde van deze basen codeert voor de instructies voor aminozuren, de bouwstenen van eiwitten. Het handhaven van de juiste basenvolgorde is essentieel voor het produceren van functionele eiwitten; mutaties kunnen variëren van goedaardig tot ziekteverwekkend.

Stille mutatie

Een stille of synonieme mutatie verandert een enkel nucleotide, maar codeert nog steeds voor hetzelfde aminozuur. Omdat de genetische code gedegenereerd is (meerdere codons kunnen hetzelfde aminozuur specificeren) hebben dergelijke vervangingen doorgaans geen waarneembaar effect op het resulterende eiwit.

Missense Mutatie

Een missense-mutatie vervangt het ene nucleotide door het andere, waardoor een codon ontstaat dat een ander aminozuur specificeert. De impact hangt af van de eigenschappen van het gesubstitueerde aminozuur; conservatieve veranderingen kunnen worden getolereerd, terwijl niet-conservatieve substituties de eiwitstructuur of -functie kunnen veranderen en betrokken zijn bij verschillende aandoeningen, waaronder kanker.

Onzinmutatie

Een nonsense mutatie introduceert een voortijdig stopcodon (UAA, UAG of UGA). De vertaling stopt vroeg, waardoor een afgeknot eiwit ontstaat dat gewoonlijk niet-functioneel is. Dergelijke mutaties zijn een belangrijke oorzaak van erfelijke ziekten en dragen bij aan de oncogenese.

Frameshift-mutatie

Inserties of deleties die niet in veelvouden van drie nucleotiden voorkomen, verschuiven het leesraam. De stroomafwaartse codons worden verkeerd gelezen, waardoor een compleet andere aminozuursequentie en vaak een voortijdig stopcodon ontstaat. Frameshift-mutaties resulteren doorgaans in disfunctionele of ingekorte eiwitten.