Tek Gen Mutasyonları
Tek gen mutasyonu, bir gen içerisindeki DNA sekansının daimi değişimi ile oluşur ve bu değişiklik bir veya birden fazla nükleotidin bu sekansa ilave edilmesi veya çıkarılması ile gerçekleşir. Nokta mutasyon (point mutation), DNA’da tek bir baz çiftinin değişmesi ile oluşan mutasyondur. Bunun yanı sıra mutasyonlar bir veya daha fazla baz çiftinin artması ve azalması yani insersiyon ve delesyon olayları ile de gerçekleşebilir. Trinükleotid tekrar artışları da yine genetik hastalıklara sebebiyet verebilen değişikliklerdir.
Nokta Mutasyonları
Nokta mutasyonları aynı zamanda baz substitüsyonu olarak da adlandırılmaktadır. Yer değiştirme olayına katılan bazlar dikkate alındığında, bir pirimidin bazının diğer bir pirimidinle (C↔T) veya pürin bazının diğer bir pürinle (A↔G) yer değiştirmesi olayı transisyon olarak ifade edilmektedir. Bu tip mutasyonlar transversiyon olarak adlandırılan ve bir pürin bazı ile bir pirimidin bazının yer değiştirmesini ifade eden mutasyonlardan daha yaygın görülürler.
Bir yapısal genin kodlama bölgesinde oluşan herhangi bir mutasyon bu gen tarafından kodlanan polipeptid zincirindeki aminoasit sekansı üzerinde değişik etkiler meydana getirir. Nokta mutasyonları, genlerin fonksiyonlarını engelleme veya ürünün fonksiyonunu bozma mekanizmalarına göre dört gruba ayrılır.
Sessiz Mutasyonlar (silent mutation)
Baz dizisindeki her nükleotid değişimi kodlanan protein üzerinde bir aminoasit değişimine neden olmaz. Bu tip mutasyonlarda değişikliğe uğrayan baz çifti yine aynı aminoaside karşılık gelen farklı bir kodonun oluşmasına neden olur ve sonuçta aminoasit sekansı değişmeden kalır. Sessiz mutasyonlar kodlama bölgelerindeki mutasyonların %23’üne karşılık gelmektedir.
Yanlış Anlamlı Mutasyonlar (missense mutation)
DNA dizisindeki tek bir nükleotid değişikliği bazların triplet yapısındaki kodu değiştirerek gen ürününde bir aminoasidin yerine diğerinin geçmesine neden olur. Bu tip mutasyonlar genin kodlanan bölümünde anlam değişikliğine yol açarak farklı bir aminoasidin polipeptid zincirinde yer almasına neden olur. Yanlış anlamlı mutasyonlar kodlama bölgelerindeki mutasyonların %73’ünü oluşturur.
Anlamsız Mutasyonlar (nonsense, chain termination mutation)
Normalde mRNA’nın translasyonu terminasyon kodonlarından (UAG, UGA ve UAA) birine ulaşıldığında biter. Terminasyon kodonu oluşturan mutasyonlar translasyonun prematüre olarak tamamlanmasına, terminasyon kodonunu ortadan kaldıran mutasyonlar ise translasyonun bir sonraki terminasyon kodonuna kadar devam etmesine neden olurlar. Eğer bir mutasyon üç “stop” kodonundan herhangi birinin oluşmasına neden oluyorsa anlamsız mutasyon olarak ifade edilir. Genelde bu mutasyonların transkripsiyon üzerine etkisi yoktur fakat kesilmiş translasyon ürünü şekil ve fonksiyonel olarak anormal ve aynı zamanda da dayanıksız olur. Anlamsız mutasyonlar kodlama bölgelerindeki mutasyonların %4’ünü teşkil eder.
RNA Splays Mutasyonları (RNA splicing mutation)
Transkripsiyon sonucunda sentezlenen işlenmemiş RNA “heterojen nuklear RNA (hnRNA)” olarak tanımlanır. RNA splicing mekanizması, hnRNA’dan intronların çıkarılarak ekzonların bir araya gelip bağlanmasıyla mRNA’nın oluşturulması şeklinde gerçekleşir. Bu olayda intron/ekzon (akseptör tarafı) ve ekzon/intron (donor tarafı) hududunda spesifik nükleotid dizileri görev alır. RNA işlenmesi mutasyonları sonucunda alternatif donor veya akseptör taraflar ortaya çıkar ve bunlar RNA’nın işlenmesinde normal bölgelerle yarışırlar.