㈠静态突变(staticmutation)
也称为点突变(pointmutation)。指DNA序列中单个碱基或碱基对的改变。
1. 碱基替换(basesubstitution)
指单个碱基被另一个碱基替代。
⑴类型
①转换(transition):嘧啶之间或嘌呤之间的替代;
②颠换(transversion):嘧啶和嘌呤之间的替代。
⑵效应
碱基替换可以发生在基因组DNA序列的任何部位。当发生在基因的调控序列区域时,会造成基因表达的改变,进而影响这些蛋白质的功能;当发生在基因的编码序列时,可能出现的突变效应有:
①同义突变(same sense mutation):由于遗传密码的简并性,碱基替换后,所编码的氨基酸没有改变。同义突变多发生于密码子的第三碱基。例如,CCA→脯氨酸,当A→G后,CCG→脯氨酸。
②无义突变(nonsense mutation):碱基替换后,编码氨基酸的密码子变为终止密码子(UAA、UAG、UGA),造成多肽链合成的提前终止,导致多肽链缩短。
③错义突变(missense mutation):碱基替换后,引起编码的氨基酸改变,因而改变了氨基酸序列。错义突变多发生于密码子的第一、二碱基。例:镰状细胞贫血症(sicklecell anemia),是因为血红蛋白β珠蛋白基因中第6位密码子颠换,GAG→GTG(A→T),致使珠蛋白β链第6位氨基酸由谷氨酸(GAG)→缬氨酸(GTG),则血红蛋白β珠蛋白由HbA(正常)→HbS(异常)。镰状细胞不易通过毛细血管,因而造成血栓。
④终止密码突变(terminator codon mutation):碱基替换后,DNA分子中终止密码变成编码氨基酸的密码子。多肽链的合成将继续进行下去直到遇到下一个终止密码子为止,因而形成了延长的异常肽链。
2. 移码突变(frameshift mutation)
是指基因编码区内插入或丢失n个碱基(n不是3的倍数),导致插入点或缺失点之后的DNA编码框架全部改变的突变。
3、整码突变(Codon mutation):
是指基因编码区内插入或丢失n个碱基(n是3的倍数),导致合成的肽链将增加或减少一个或几个氨基酸,但插入或丢失部位的前后氨基酸序列不变。
㈡动态突变(dynamicmutation)
动态突变是由于DNA分子中的基因编码序列或侧翼序列的三核苷酸重复扩增,且三核苷酸重复次数可随着世代的递增而呈现累加效应。此病称为三核苷酸重复扩增病(trinucleotiderepeat expansion diseases, TREDs)。
例如:脆性X染色体综合征(fragile X syndrome,fraX),患者X染色体的Xq27.3处有一易断裂的脆性位点(fragile site),呈细丝样。FRAX遗传基础是DNA扩增引起,FMR-1 (fragile X mental retardation-1)基因在5'端非翻译区有一段串联重复序列(CGG)n具多态性,正常人的(CGG)n的拷贝数只有6~50个,携带者拷贝数50~200个,患者拷贝数超过200个。CGG 拷贝数过多,FMR-1基因停止转录(基因关闭),且FMR-1基因的5'端发生异常甲基化,导致基因转录失活而发病。男性患者表现为智力低下,大睾丸、长脸、大头、大耳、前额突出,下颌前突,嘴大唇厚,性情孤僻,但睾丸功能正常,能生育。(CGG)n越长则症状越严重。

