Uma mutação no nível molecular refere-se a qualquer adição, deleção ou substituição das bases de nucleotídeos no DNA. O DNA é composto de quatro bases de nucleotídeos diferentes, e a ordem dessas bases forma um código para os aminoácidos, que são os blocos de construção da proteína. A ordem das bases no DNA deve ser mantida para garantir que a proteína apropriada seja produzida. Mas vários tipos diferentes de mutações podem ocorrer no DNA. Estes variam desde ter pouco ou nenhum efeito no produto proteico até impedir que a proteína adequada seja produzida.
Mutação Silenciosa
Uma mutação silenciosa, ou mutação pontual, refere-se a uma mudança em uma única base de nucleotídeo. Quando isso ocorre, uma base diferente substitui uma base de nucleotídeo, mas ainda codifica o mesmo aminoácido. As bases de nucleotídeos codificam os aminoácidos em grupos de três bases, conhecidos como códons. Alguns aminoácidos são codificados por meio de múltiplos códons, o que significa que pode haver mais de um grupo de três bases que codificam aquele aminoácido. Em uma mutação silenciosa, a base substituída resulta em um códon que ainda codifica o mesmo aminoácido. Como o mesmo aminoácido é codificado, não há efeito na proteína final produzida a partir do gene.
Missense Mutation
Uma mutação missense é outro tipo de mutação pontual, com uma única base de nucleotídeo sendo substituída. Em uma mutação missense, entretanto, a base substituída codifica um aminoácido diferente. A mudança no aminoácido causa uma mudança na proteína final que é produzida. A gravidade da alteração da proteína depende do tipo de substituição de aminoácidos que ocorre. Alguns aminoácidos são muito semelhantes entre si em tamanho e carga. Se o aminoácido for substituído por um aminoácido com propriedades semelhantes, provavelmente haverá pouco efeito na estrutura ou função da proteína resultante; no entanto, se a substituição codifica um aminoácido com propriedades muito diferentes, isso pode afetar adversamente o proteína resultante e pode até levar à produção de proteína que não é funcional ou tem um função. Esses tipos de mutações geralmente levam ao câncer.
Mutação Nonsense
Uma mutação sem sentido leva a efeitos graves. É outro tipo de mutação pontual, pois é causada pela substituição de uma única base de nucleotídeo. Nesse caso, entretanto, o códon resultante codifica um códon de parada, em vez de um aminoácido. Em mamíferos, três códons codificam para a interrupção da tradução de proteínas. Se uma substituição de base codificar um códon de parada em vez de um aminoácido, a produção da proteína será interrompida prematuramente, causando a formação de uma proteína truncada. As proteínas truncadas normalmente não são funcionais porque faltam parte da proteína. Esses tipos de mutações são muito perigosos e podem levar a muitos tipos de doenças, incluindo câncer.
Mutation Frameshift
A inserção ou deleção de bases de nucleotídeos em múltiplos diferentes de três causa uma mutação de frameshift. Como os códons são lidos em grupos de três bases, a inserção ou deleção de uma ou duas bases causa uma mudança no quadro de leitura dos códons. Isso causa a codificação de aminoácidos completamente diferentes e leva à produção de uma proteína completamente diferente. Essa codificação aleatória resultante também pode fazer com que um códon de parada seja codificado no meio de um gene, levando não apenas a uma proteína completamente diferente, mas também a uma truncada.