Uma mutação no nível molecular refere-se a qualquer adição, deleção ou substituição das bases nucleotídicas no DNA. O DNA é composto de quatro diferentes bases nucleotídicas, e a ordem dessas bases forma um código para os aminoácidos, que são os blocos de construção das proteínas. 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 de ter pouco ou nenhum efeito sobre o produto da proteína para impedir que a proteína adequada seja feita.

Mutação silenciosa

Uma mutação silenciosa, ou mutação pontual, refere-se a uma mudança de um único nucleotídeo base. Quando isso ocorre, uma base diferente substitui uma base de nucleotídeos, 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 através de múltiplos códons, o que significa que pode haver mais de um grupo de três bases que codificam esse aminoácido. Em uma mutação silenciosa, a base substituída resulta em um códon que ainda codifica o mesmo aminoácido. Porque o mesmo aminoácido é codificado, não há efeito sobre a proteína final feita a partir do gene.

Missense Mutação

Uma mutação missense é outro tipo de mutação pontual, com um único nucleotídeo base sendo substituída. Em uma mutação missense, no entanto, a base substituída codifica um aminoácido diferente. A mudança no aminoácido provoca uma mudança na proteína final que é feita. A gravidade da mudança na proteína depende do tipo de substituição de aminoácidos que ocorre. Alguns aminoácidos são muito semelhantes entre si em seu 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 para um aminoácido com propriedades muito diferentes, isso pode afetar negativamente a proteína resultante e pode até levar à produção de proteína que não é funcional ou tem uma função diferente. Esses tipos de mutações geralmente levam ao câncer.

Mutação sem sentido

Uma mutação sem sentido leva a efeitos graves. É outro tipo de mutação pontual, uma vez que é causado pela substituição de uma única base nucleotídica. Neste caso, no entanto, o códon resultante codifica um códon de parada, em vez de um aminoácido. Nos mamíferos, três códons codificam a tradução da proteína para parar. Se uma substituição de base codifica um códon de parada em vez de um aminoácido, a produção da proteína parará prematuramente, causando a formação de uma proteína truncada. Proteínas truncadas tipicamente não são funcionais porque estão faltando parte da proteína. Esses tipos de mutações são muito perigosos e podem levar a muitos tipos de doenças, incluindo câncer.

Mutação de Frameshift

A inserção ou deleção de bases de nucleotídeos em múltiplos além de três causa uma mutação de deslocamento de quadro. Como os códons são lidos em grupos de três bases, a inserção ou a exclusão de uma ou duas bases causa uma mudança no quadro de leitura dos códons. Isso causa codificação de aminoácidos completamente diferentes e leva à produção de uma proteína completamente diferente. Essa codificação aleatória resultante também pode causar um codão de parada a ser codificado no meio de um gene, levando não apenas a uma proteína completamente diferente, mas também a uma proteína truncada.