基因突变类型分类

作者: 静小沐 | 来源:发表于2020-09-21 10:35 被阅读0次

写在前面的话：

基因突变，指基因在结构上发生碱基对组成或排列顺序的改变。突变可以发生于编码序列，也可发生在启动子、内含子和剪切位点等非编码序列。

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1. 根据遗传性质是否改变分为两类：

在进化上常常提到的突变一般指发生在生殖（Germline）细胞中的突变，会通过遗传影响后代性状。发生在体细胞（Somatic）中的突变一般不会影响后代的性状。对于突变又分野生型和突变型。野生型即为自然界中普遍存在的性状，对应的则为突变型。

2. 根据突变序列长短进行分类：

可分为点突变和片段突变。

3. 根据基因结构分为以下几类：

置换（>）：一个核苷酸被另一个核苷酸替代，使用“>”来表示；示例g.1318G>T；
缺失（del）：一个或多个核苷酸被移除，使用“del”进行描述；例如g.3661_3706del；
倒置（inv）：与原始序列反向互补的新的核苷酸序列（大于1个核苷酸）替换原始序列；例如由CTCGA变为TCGAG，使用”inv“表示；
重复（dup）：一个或多个核苷酸拷贝直接插入原始序列的下游，使用“dup”表示；
插入（ins）：序列中插入一个或多个核苷酸，并且插入序列并非上游序列拷贝；
缺失-插入（delins/indel）：一个或多个核苷酸被其他核苷酸替代，但并不是发生替代、倒置和转置；
转换（con）：一种特殊类型的缺失-插入，其中替代原始序列的核苷酸序列是来自基因组中另一个位点的序列拷贝。

4. 根据蛋白质结构改变分类为以下几类，也是临床上最为关注的分类方法：

同义突变（Synonymous mutation）：由于遗传密码子存在简并性，碱基置换后密码子虽然发生改变，不会影响所编码的氨基酸，只是会影响编码效率。这里做个笔记，简并性最初来源于描述量子力学中波的状态和能级的关系，表示多种状态对应一种现象。同义突变示例如下：
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错义突变（Missense mutation）：编码某种氨基酸的密码子经碱基替换成另一种氨基酸的密码子,从而使多肽链的氨基酸种类和序列发生改变。错义突变的结果通常能使多肽链丧失原有功能，许多蛋白质的异常就是由错义突变引起的。属于非同义突变的一种，示例如下：

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无义突变（Nonsense mutation ）：终止密码子也称为无义密码子（包括UAA、UAG、UGA），无义突变指由于某个碱基的改变使代表某种氨基酸的密码子突变为终止密码子，从而使肽链合成提前终止。是导致产生终止密码子提前或在转录mRNA中产生无义密码子的点突变，因此，获得的蛋白质要么短，要么无功能。属于非同义突变的一种，示例如下：

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终止密码子突变：与无义突变对，碱基替换后改变了终止密码子，使其变成具有氨基酸编码功能的遗传密码子，使本应终止延伸的多肽链合成异常地持续进行。终止密码子突变会使多肽链长度延长，其结果也必然形成功能异常的蛋白质结构分子。示例如下：

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移码突变( Frame shift mutation)：是指DNA分子由于某位点碱基的缺失或插入，引起阅读框架变化，造成下游的一系列密码改变，使原来编码某种肽链的基因变成编码另一种完全不同的肽链序列。示例如下：

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经典剪切位点突变（Classical splice site mutation）：剪切是指发生DNA转录成RNA后，去掉内含子的过程。在剪切过程中，内含子与外显子的连接区域碱基序列为外显子+GT+内含子+AG时，GT...AG某一位点发生突变时，会造成剪切异常。示例如下：

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动态突变（Dynamic mutation）：又称为不稳定三核苷酸重复序列，在基因的编码区、3’或5’-UTR、启动子区、内含子区出现三核苷酸重复，及其他长短不等的小卫星、微卫星序列的重复拷贝数，在减数分裂或体细胞的有丝分裂过程中发生扩增而造成遗传物质的不稳定状态。三核苷酸重复的次数可随着世代的传递而呈现逐代递增的累加突变效应，因而被称为动态突变。已知的动态突变性疾病已超过30余种，如Huntington病，脆性X综合征、脊髓小脑共济失调、强直性肌营养不良等。
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