Comstock/Comstock/Getty Images
Una mutazione a livello molecolare si riferisce a qualsiasi aggiunta, cancellazione o sostituzione di basi nucleotidiche nel DNA. Il DNA è costituito da quattro nucleotidi:adenina (A), citosina (C), guanina (G) e timina (T). La sequenza precisa di queste basi codifica le istruzioni per gli amminoacidi, gli elementi costitutivi delle proteine. Mantenere il corretto ordine di base è essenziale per produrre proteine funzionali; le mutazioni possono variare da benigne a patologiche.
Una mutazione silenziosa, o sinonimo, cambia un singolo nucleotide ma codifica comunque lo stesso amminoacido. Poiché il codice genetico è degenerato (codoni multipli possono specificare lo stesso amminoacido), tali sostituzioni in genere non hanno effetti rilevabili sulla proteina risultante.
Una mutazione missenso sostituisce un nucleotide con un altro, producendo un codone che specifica un amminoacido diverso. L'impatto dipende dalle proprietà dell'amminoacido sostituito; i cambiamenti conservativi possono essere tollerati, mentre le sostituzioni non conservatrici possono alterare la struttura o la funzione delle proteine e sono implicate in vari disturbi, incluso il cancro.
Una mutazione senza senso introduce un codone di stop prematuro (UAA, UAG o UGA). La traduzione si interrompe presto, producendo una proteina troncata che solitamente non è funzionale. Tali mutazioni sono una delle principali cause di malattie ereditarie e contribuiscono all'oncogenesi.
Inserzioni o delezioni non multipli di tre nucleotidi spostano il quadro di lettura. I codoni a valle vengono letti in modo errato, producendo una sequenza di amminoacidi completamente diversa e spesso un codone di stop prematuro. Le mutazioni frameshift tipicamente danno luogo a proteine disfunzionali o troncate.
