突變、DNA修復與重組

點突變(point mutation)

點突變是DNA可能發生的最小改變:序列中的單個鹼基被換成另一個。原本讀作……G-A-G……的鏈,經過點突變可能變成……G-T-G……——只差一個字母,周圍的文字不變。這相當於遺傳上的一個單字元筆誤,而非刪去或插入一個單詞。

由於DNA是雙鏈的,A總是與T配對、G與C配對,一條鏈上的替換會迫使另一條鏈上發生相應的改變。點突變通常起初表現為一處錯配——也許是複製酶插入了錯誤的鹼基,或是化學上被改變的鹼基發生了錯誤配對。若這個錯配逃過修復、鏈又被再次複製,錯誤就被固定為永久性的鹼基對替換,出現在子代DNA的兩條鏈上。

點突變是最常見的一類突變,也是任意兩個人基因組之間大多數單字母差異的來源(常見的那些被稱為單核苷酸多態性)。它的效應完全取決於落點:發生在非編碼DNA區段中的替換可能毫無作用,而完全相同的改變若落在一個關鍵密碼子裡,則可能使該密碼子所參與構建的蛋白質沉默、改變或被截斷。

序列……CTG-GAG-……經過一次A變T的點突變,變為……CTG-GTG-……;在蛋白質上,這把一個胺基酸變成了另一個。

替換一個鹼基,其餘閱讀框完好無損。

點突變是替換——它保持總長度不變。增加或刪除一個鹼基屬於插入或缺失,在編碼區中表現得截然不同。

又稱
single-base substitutionbase substitution点突变碱基替换