Удаление или добавление одного нуклеотида, что, как правило, ведет к сдвигу рамки считывания. Если один нуклеотид убрать или добавить, то будет сдвиг рамки считывания и будет синтезироваться совсем другой белок. Эффект подобной мутации зависит от того, сколько копий данного гена имеется в генотипе и каково состояние его комплементарного гена-аллеля, то есть комплементарного гена в диплоидном наборе хромосом.
Б2. Мутации могут захватывать протяженный участок молекулы: удаление группы нуклеотидов, замена группы нуклеотидов, вставка группы нуклеотидов. При удалении большой части цепи нуклеотидов (так называемых крупных делециях) затрагивают часть гена, весь ген или группу соседних генов. Удаление группы соседних генов особенно опасны.
Удаление куска ДНК может также привести к слиянию кодирующих последовательностей двух генов и образованию химерного белка. Такие мутации часто происходят при обмене парных хромосом гомологичными кусками. Потеря части нуклеотидной цепи прерывают или приводят к потере кодирующей части гена, и синтеза соответствующего белка не происходит. Кроме того в ДНК могут быть вставлены крупные куски инородной ДНК. Перемещения и удаления кусков ДНК изменяют окружение гена и могут таким образом содействовать его вовлечению в новые контролирующие взаимодействия. Исчезновение всей последовательности нуклеотидов, ответственных за данный белок, ― редкое событие, хотя и возможное.
Б3. Те же принципы же можно отнести к участкам хромосом.
Замена нескольких аминокислот обычно происходит при видимых хромосомных изменениях (аберрациях). Крупные блоки хромосом и их обмен ― имеют название хромосомные мутации или аберрации. Если идет замена более чем одной аминокислоты, подряд, то обычно изменения пространственной конфигурации белка и его каталитической активности.
Хромосомные мутации посредством больших изменений в ДНК, например, удалений (делеций), вставок, перемещений (транслокаций), или удвоений (дупликаций). Такие большие изменения называются хромосомные нарушения (аберрации). Изменения в хромосомах могут происходить в результате штатных ("законных") рекомбинаций между длинными гомологичными последовательностями. Вставки чужеродного материала в геном облегчают горизонтальный перенос генов. Дупликации поставляют дополнительные копии генов, которые могут накапливать мутации.
Инверсии ― это крупномасштабные изменения структуры хромосом (затрагивающие миллионы нуклеотидов); к ним относят удвоения больших цепочек нуклеотидов, удаление участков нуклеотидных цепочек и перенос фрагментов из одной хромосомы на другую. Мутации могут затрагивать как весь геном (3 млрд. пар нуклеотидов), например при триплоидии, когда появляется третий набор хромосом. Трисомия, удаление какой-нибудь хромосомы или добавление лишней, например, игрек-хромосомы. Например, YYX, будет сверхмужчина.
В. Мутации могут быть классифицированы по тому, когда они возникают.
В1. Во время копирования при удвоении ДНК
В2. Во время ремонта цепей ДНК после их повреждения
В3. При переносе информации с РНК на ДНК
В4. Во время митоза или мейоза.
В5. Химические радикалы, в особенности окислительные радикалы (оксирадикалы).
В6. Радиационные: свет, гамма бета и альфа лучи.
В7. Вирусные инфекции
В8. Во время поглощения из среды чужеродной ДНК
Г. Мутации классифицируются и по тому, кто или что является инициатором мутаций их можно разделить на Г1) спонтанные (они происходят сами, спонтанно, без участия человека и клетки, случайно), Г2) индуцированные (человек специально их вызывает) и Г3) направленные (клетка или организма сами ищут нужную мутацию, например, во время иммуногенеза).
Д. Мутации могут быть классифицированы по вызвавшей их причине.
Д1. Ошибки функционирования белковых или нуклеиновых машин
Д2. Химические повреждения, в том числе окси-радикалами.
Д3. Физические повреждения или свето-химические, вызванные светом и другими видами излучений, в том числе ионизирующая радиация.
Д4. Биологические причины, обработка, транскрипция, перенос мРНК.
Е. Мутации можно классифицировать и по результатам мутаций, то есть по фенотипическому эффекту, который вызывает мутация.
Е1. Так называемые несмысловые или, по моей терминологии, непроявляемые или изогенные мутации. Это замена нуклеотида(ов), не ведущая к замене аминокислоты. Изогенные мутации ― это такие мутации, при которых происходит замена нуклеотида таким образом, что один кодон той или иной аминокислоты заменяется на другой кодон, кодирующий ту же аминокислоту. Результат несмысловых (изогенных) мутаций зависит от генотипа. Могут быть мутации, ведущие к возможности склеивания (гибридизации или интерференции) мРНК двух белков. Фенотип будет зависеть от значимости данных двух белков, от наличия функционально параллельных белков и т. д. Изогенные мутации не видимы, если нет гибридизационных осложнений.