DNA 复制与修复
突变(mutation)
/ myoo-TAY-shun /
想象你重新打一份食谱,打错了一个字:你可能把一个字母换成另一个、漏掉一个字母,或者多加一个。大多数错字无害,少数让食谱更好,有些则毁了这道菜。突变就是遗传学版的'错字'——DNA中碱基序列的改变。它可能来自一个躲过校对的复制错误,也可能来自化学物质、辐射,或仅仅是日常化学作用造成的损伤。
突变有几种基本形态。点突变(也叫替换)把一个碱基换成另一个——就像把'cat'改成'cot'。插入会加入一个或多个碱基;缺失则去掉一个或多个。当插入和缺失发生在基因的编码区内、且数目不是三的倍数时,破坏性尤其大,因为遗传密码是三个字母一组来读的:加上或去掉一个字母,会让下游每一组都错位,从那一点起整条信息都被打乱。这种阅读框的错位叫做移码突变,它通常会毁掉该基因编码的蛋白质。
突变之所以重要,是因为它是一把双刃剑。它是进化的原材料——没有遗传变异,种群就无法适应——可它同时也是许多疾病的成因,当它击中了不该击中的基因时还会导致癌症。一个突变是有害、有益还是无声,完全取决于它改变了什么、改在哪里。一个常见的误解是认为所有突变都是坏的、或总会造成可见的后果;事实上大多数突变落在不重要的位置,或被修复,许多突变根本不改变任何可察觉的东西。
镰状细胞病源自一个单一的点突变——一个碱基的改变换掉了血红蛋白里的一个氨基酸,把红细胞弯成了镰刀形。相比之下,移码突变可能在一个基因的早期缺失一个碱基,使其后的每一个密码子都被弄乱,常常产生一个无用的、被截短的蛋白质。
点突变、插入、缺失和移码突变,破坏程度各不相同。
大多数突变是中性的或被修复的;突变并非天生'坏的'——它们也是让进化成为可能的变异之源。
又称
另见