1．突變 突變（mutation)是指遺傳物質(zhì)發(fā)生的可遺傳的變異。廣義的突變可以分兩類：①染色體畸變（chromosome aberration),即染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)的改變；②基因突變（gene mutation)。狹義的突變，即一般所指的突變僅指基因突變。基因突變是指基因的核苷酸順序或數(shù)目發(fā)生改變。僅涉及DNA分子中單個(gè)堿基改變者稱點(diǎn)突變（point mutation)。涉及多個(gè)堿基的還有缺失、重復(fù)和插入。
2．體細(xì)胞突變和生殖細(xì)胞突變 基因突變可發(fā)生在個(gè)體發(fā)育的任何階段，以及體細(xì)胞或生殖細(xì)胞周期的任何分期。如果突變發(fā)生在體細(xì)胞中，突變的變異只能在體細(xì)胞中傳遞。因此體細(xì)胞突變不能直接遺傳下代。生殖細(xì)胞的突變率比體細(xì)胞高，主要因?yàn)樯臣?xì)胞在減數(shù)分裂時(shí)對(duì)外界環(huán)境具有較高的敏感性。如果顯性突變基因在生殖細(xì)胞中發(fā)生，它們的效應(yīng)可能通過受精卵而直接遺傳后代并立即在子代中表現(xiàn)出來；如果突變基因是隱性的，則其效應(yīng)就可能被其等位基因所遮蓋。如果突變發(fā)生在某一配子中，那么，在子代中只有某一個(gè)有可能承繼這個(gè)突變基因。如果突變發(fā)生在配子發(fā)生的早期階段（如發(fā)生在成熟分裂的性母細(xì)胞)，則多個(gè)配子都有可能接受這個(gè)突變基因，因此，突變基因傳到后代的可能性就會(huì)增加。攜帶突變基因的細(xì)胞或個(gè)體，稱為突變體（mutant)沒有發(fā)生基因突變的細(xì)胞或個(gè)體稱為野生型（wild type)。
3．誘發(fā)突變和自發(fā)突變 引起突變的物理因素（如X射線)和化學(xué)因素（如亞硝酸鹽)稱為誘變劑（mutagen)。誘變劑誘發(fā)的突變稱為誘發(fā)突變（induced mutation)。由于自然界中誘變劑的作用或由于偶然的自制、轉(zhuǎn)錄、修復(fù)時(shí)的堿基配對(duì)錯(cuò)誤所產(chǎn)生的突變稱為自發(fā)突變（spontaneous mutation)。人類單基因病大都為自發(fā)突變的結(jié)果。自發(fā)突變頻率（突變率)很低，平均每一核苷酸每一世代為10－10－10－9，即每世代10億個(gè)核苷酸有一次突變。
4．突變熱點(diǎn) 從理論上講，DNA分子上每一個(gè)堿基都可能發(fā)生突變，但實(shí)際上突變部位并非完全隨機(jī)分布。DNA分子上的各個(gè)部分有著不同的突變頻率，即DNA分子某些部位的突變頻率大大高于平均數(shù)，這些部位就稱為突變熱點(diǎn)（hot spots of mutation)。形成突變熱點(diǎn)的原因仍未明了，有人認(rèn)為是5－甲基胞嘧啶（MeC)的存在，MeC脫氨氧化后生成T，引起G－MeC→A-T轉(zhuǎn)換；短的連續(xù)重復(fù)順序處容易發(fā)生插入或缺失突變；有的與突變劑種類有關(guān)，如DNA順序中某個(gè)堿基對(duì)突變劑更敏感，有的則相反。
二、基因突變的種類
從DNA堿基順序改變來分，突變一般可分為堿基置換突變、移碼突變、整碼突變及染色體錯(cuò)誤配對(duì)和不等交換4種。
�。ㄒ�)堿基置換突變
一個(gè)堿基被另一堿基取代而造成的突變稱為堿基置換突變（圖3－10)。凡是一個(gè)嘌呤被另
圖3－10堿基置換類型（A)及缺失和插入突變（B)示意圖
一個(gè)嘌呤所取代，或者一個(gè)嘧啶被另一個(gè)嘧啶所取代的置換稱為轉(zhuǎn)換（transition)；一個(gè)嘌噙被另一個(gè)嘧啶所取代或一個(gè)嘧啶被另一個(gè)嘌呤所替代的置換稱為顛換（transversion)。由此可產(chǎn)生4種不同的轉(zhuǎn)換和8種不同的顛換。但自然界的突變，轉(zhuǎn)換多于顛換。堿基置換會(huì)導(dǎo)致蛋白一級(jí)結(jié)構(gòu)氨基酸組成的改變而影響蛋白質(zhì)酶生物的功能。
由于堿基置換導(dǎo)致核苷酸順序的改變，對(duì)多肽鏈中氨基酸順序的影響，有下列幾種類型；
1．同義突變由于密碼子具有兼并性，因此，單個(gè)堿基置換后使mRNA上改變后的密碼子與改變前所編碼的氨基酸一樣，肽鏈中出現(xiàn)同一氨基酸。例如DNA分子模板鏈中GCG的第三位G被A取代而成GCA，則mRNA中相應(yīng)的密碼子CGC就被轉(zhuǎn)錄為CGU，CGC和CGU都是精氨酸的密碼子，翻譯成的多肽鏈沒有變化，這種突變稱為同義突變（same-sense or synonymous mutation)。同義突變不易檢出。據(jù)估計(jì)，自然界中這樣的突變頻度占相當(dāng)高比例。醫(yī)學(xué) 全在.線提供www.med126.com
2．錯(cuò)義突變 是指DNA分子中的核苷酸置換后改變了mRNA上遺傳密碼，從而導(dǎo)致合成的多肽鏈中一個(gè)氨基酸被另一氨基酸所取代，這種情況稱為錯(cuò)義突變（missense mutation)。此時(shí)，在該氨基酸前后的氨基酸不改變。例如mRNA分子正常編碼順序?yàn)椋篣AU（酪)GCC（丙)AAA（賴)UUG（亮)AAA（賴)CCA（脯),當(dāng)?shù)谌艽a子A顛換為C時(shí)，則AAA（賴)→ACA（蘇)，即上述順序改變?yōu)閁AU（酪)GCC（丙)ACA（蘇)UUG（亮)AAA（賴)CCA（脯)。錯(cuò)義突變結(jié)果產(chǎn)生異常蛋白質(zhì)和酶。但也有不少基因由于錯(cuò)義突變而產(chǎn)生部分降低活性和異質(zhì)組分的酶，從而不完全抑制了催化反應(yīng)，這種基因稱為漏出基因（leaky gene)。如果由于基因錯(cuò)義突變置換了酶活性中心的氨基酸，因此合成了沒有活性的酶蛋白，雖不具有酶活性但有時(shí)還具有蛋白質(zhì)抗原性，其所產(chǎn)生的抗體可與正常蛋白質(zhì)發(fā)生交叉反應(yīng)。有些錯(cuò)義突變不影響蛋白質(zhì)或酶的生物活性，因而不表現(xiàn)出明顯的表型效應(yīng)，這種突變可稱為中性突變（neutral mutation)。
3．無義突變 當(dāng)單個(gè)堿基置換導(dǎo)致出現(xiàn)終止密碼子（UAG、UAA、UGA)時(shí)，多肽鏈將提前終止合成，所產(chǎn)生的蛋白質(zhì)（或酶)大都失去活性或喪失正常功能，此種突變稱為無義突變（non-sense mutation)。例如，DNA分子模板鏈中ATG的G被T代替時(shí)，相應(yīng)的mRNA上的密碼子便從UAC變成終止信號(hào)UAA，因此翻譯便到此為止，使肽鏈縮短。無義突變?nèi)绻l(fā)生在靠近3’末端處，它所產(chǎn)生的多肽鏈常有一定的活性，表現(xiàn)為滲漏型，這類多肽多半具有野生型多肽鏈的抗原特異性。
4．終止密碼突變 當(dāng)DNA分子中一個(gè)終止密碼發(fā)生突變，成為編碼氨基酸的密碼子時(shí)，多肽鏈的合成將繼續(xù)進(jìn)行下去，肽鏈延長直到遇到下一個(gè)終止密碼子時(shí)方停止，因而形成了延長的異常肽鏈，這種突變稱為終止密碼突變（termination codon mutation)，這也是種延長突變（elongtion mutation)。
5．抑制基因突變當(dāng)基因內(nèi)部不同位置上的不同堿基發(fā)生了兩次突變，其中一次抑制了另一次突變的遺傳效應(yīng)，這種突變稱為抑制基因突變（suppressor gene mutation)。例如Hb Harlem是β鏈第6位谷氨酸變成纈氨酸，第73位天冬氨酸變成天冬酰胺；如果單純?chǔ)?谷氨酸→纈氨酸，則可產(chǎn)生HbS病，往往造成死亡。但Hb Harlem臨床表現(xiàn)卻較輕，即β73的突變抑制了β6突變的有害效應(yīng)。
