Словарь

     У многоклеточных организмах мутации могут быть распределены на генеративные мутации, которые могут быть переданы потомкам, и соматические мутации - мутации в неполовых клетках. Соматические мутации не могут передаваться потомкам. Растения иногда могут передавать соматические мутации своим потомкам  в случае, когда почка развивается в соматически-измененной части растения.

      Мутации рассматриваются как движущая сила эволюции, где менее благоприятные (или вредные) мутации удаляются из генофонда естественным отбором, тогда как благоприятные (выгодные) остаются. Нейтральные мутации никак не влияют на приспособление организма. Они также могут накапливаться. Подавляющее большинство мутаций не имеют никакого эффекта, так как механизмы репарации ДНК (ремонта ДНК) могут исправить большинство изменений, прежде чем они станут постоянными мутациями. Многие организмы имеют механизмы для устранения постоянно видоизмененных соматических клеток.

Классификация мутаций

Последовательность ДНК гена может быть изменена множеством путей. Генетические мутации имеют различные эффекты на здоровье, в зависимости от того, где они происходят и или изменяют они функцию важных белков. В зависимости от этого мутации могут быть классифицированы, как:

А. Небольшие мутации, охватывающих один или несколько нуклеотидов, в частности:

      Точечные мутации, часто вызванные химическими веществами или ошибками при репликации ДНК, представляют собой замену одного нуклеотида другим. Наиболее общие - замена пурина на пурин (A ↔ G) или пиримидина на пиримидин (C ↔ T). Такая замена может быть вызвана азотистой кислотой, ошибкой присоединения основ или мутагенными аналогами оснований, например, 5-бромо-2-дезоксиуридином (BrdU). Менее общий случай - трансверсия, или замена пурина на пиримидин или пиримидина на пурин (C / T ↔ A / G). Точечная мутация может быть нейтрализована другой точечной мутацией, в которой нуклеотид изменяется обратно к своему оригинальному состоянию (действительная реверсия) или дополнительной мутацией где-нибудь в другом месте, которая приводит к восстановлению функциональности гена (дополнительная реверсия). Такие изменения классифицируются как переходы или трансверсии. Пример трансверсии - аденин, превращающийся в цитозин. Точечные мутации, которые происходят в пределах области гена кодирующего белки, могут быть классифицированы на три вида в зависимости от того, для чего используются ошибочные кодоны:

    - безмолвные мутации: кодирующие ту же аминокислоту;
    - миссенс-мутации: кодирующие другую аминокислоту;
    - нонсенс-мутации: кодирующие код остановки (стоп-кодон) трансляции белка.

      Вставки добавляют один или более нуклеотидов в ДНК. Они обычно вызваны мобильными генетическими элементами, или ошибками в течение копирования повторяющихся элементов (например AT повторения). Вставки в кодирующие области гена могут изменять сплайсинг мРНК или вызвать смещение рамки считывания при синтезе белка.

Б. Большие мутации в хромосомной структуре, в частности:

      Амплификации (или дублирование гена) приводят к созданию многих копий хромосомных областей, увеличивая дозировку генов, расположенных в их пределах.

      Делеции крупных хромосомных областей приводят к потере генов в пределах этих областей.

      Хромосомные транслокации - обмен частями генов между негомологическом хромосомами.

     Интерстициальные (промежуточные) делеции -  удаление областей ДНК с единой хромосомы, таким образом соединяя заранее удалены гены.

      Хромосомные инверсии: смена ориентации хромосомного сегмента.

      Потеря гетерозиготности - потеря одной аллели, путем делеции и рекомбинации, в организмах которые перед тем имели два.

А. Мутации потери функции приводят к образованию гена, который имеет уменьшенные или вообще не имеет  определенной функции. Когда аллель имеет полную потерю функции (нулевая аллель), такая мутация часто называется аморфной мутацией. Фенотипы, связанные с такими мутациями, чаще всего рецессивные, но есть исключения - когда организм гаплоидный или когда уменьшения  дозирования продукта гена мало для поддержания нормального фенотипа (гаплонедостаточность).

Б. Мутации получения функции заменяют продукт гена таким образом, что он приобретает новую анормальную функцию. Такие мутации обычно имеют доминантный фенотип.

     Доминантные негативные мутации (также известные как антиморфные мутации) имеют измененный продукт гена, который действует антагонически к аллели дикого типа. Такие мутации обычно приводят к измененной молекулярной функции (часто недействующей) и характеризуются доминантным или полу-доминантным фенотипом. Синдром Марфана у человека - пример доминантной негативной мутации, которая проявляется как аутосомно-доминантная болезнь. При этих условиях, дефектный гликопротеин кодируемый измененным геном фибрилина (FBN1) противодействует продукту аллели.

      Летальные мутации - несовместимые с нормальным функционированием организма и ведут к его гибели.