De eenvoudigste soort mutatie is een puntmutatie, waarbij het ene type nucleotide, de basisbouwsteen van DNA en RNA, per ongeluk wordt verwisseld voor een ander. Deze veranderingen worden vaak beschreven als veranderingen in de letters van de DNA-code. Onzinmutaties zijn een specifiek type puntmutatie, die de eiwitsynthese op verschillende manieren kan stoppen.
Onzin mutaties
Biochemische processen in de cel die informatie in de genetische code omzetten in de productie en 3-D structuur van een specifiek eiwit stopt wanneer het conversieproces een reeks van drie letters bereikt die een stop wordt genoemd codon. Als een puntmutatie de volgorde van een gen verandert zodat het een stopcodon bevat, stopt het conversieproces voortijdig en de resulterende eiwit zal korter zijn dan het zou moeten zijn en de resterende informatie in het gen dat volgt op het stopcodon wordt niet omgezet in een eiwit.
Onzin-gemedieerd verval
DNA in menselijke genen slaat informatie op die wordt omgezet in RNA-moleculen, die op hun beurt worden omgezet in een specifiek eiwit. In wezen geeft het gen instructies voor het maken van het RNA, dat op zijn beurt instructies geeft voor eiwitsynthese.
Als het RNA een stopcodon bevat dat door een mutatie is gecreëerd, zal de conversiemachine het RNA soms vernietigen via een proces dat nonsense-gemedieerd verval wordt genoemd. Omdat het RNA wordt vernietigd in plaats van omgezet, stopt de eiwitproductie, en gerelateerde celfuncties veranderen of stoppen.
Genregulatie
Een andere manier waarop een puntmutatie de eiwitsynthese stopt, is genregulatie. Regulerende eiwitten hebben specifieke vormen, waardoor ze zich kunnen vasthouden aan bepaalde letterreeksen in de DNA-code, dicht bij een gen blijven en het gen aan- of uitzetten. Een puntmutatie in een van deze regulerende sequenties kan een gen veranderen waardoor het regulerende eiwit er niet meer aan blijft plakken, het gen uitschakelen en de eiwitproductie stopzetten.
Resultaten
De ernst van een nonsense mutatie hangt af van het specifieke soort eiwit dat het gen produceert en waar op het gen de mutatie optreedt. Een onzinnige mutatie aan het begin van het gen zou het grootste deel van het eiwit afhakken, maar een mutatie aan het einde zou er slechts een veel kleiner deel van afkappen. Als een eiwit dat een essentiële functie vervult, wordt afgehakt of helemaal niet wordt geproduceerd, kunnen de gevolgen voor de cel of het organisme verschrikkelijk zijn. Maar liefst 15 tot 30 procent van alle erfelijke ziekten bij mensen wordt veroorzaakt door onzinmutaties.