Mutationer kan vara positiva eller negativa
Mutationer är förändringar i DNA-sekvensen som uppkommer spontant i alla livsformer och i alla generationer. Majoriteten av alla mutationer ger ingen effekt alls, ändrar inget protein eller någon egenskap.
När en mutation uppstår som är positiv för en individ kan den ha ändrat en egenskap till det bättre. Det innebär att den ökat individens chanser till fortplantning och överlevnad. En positiv kan på sikt spridas i en population eller art och bli vanlig. När en mutation uppstår som är negativ för en individ så kan det motsatta ske, att individen inte lyckas överleva eller fortplanta sig, och mutationen ”försvinner”.
En del mutationer är varken positiva eller negativa trots att de ändrar en egenskap – det beror på i vilket sammanhang individen lever. En sådan mutation kan finnas kvar i en population eller art som naturlig variation.
Så här uppstår mutationer
Kopieringsfel inne i cellen
En cell delar sig ett antal gånger under sin livstid. På så sätt bildas hela tiden nya celler i kroppen som kan ersätta gamla eller skadade celler. Inför varje celldelning kopieras allt DNA så att alla celler har en kopia av individens genom.
Ibland uppstår det fel vid kopieringen. Oftast lyckas cellen laga det själv, men vid ungefär var tionde celldelning blir felet bestående och en genetiskt förändring, en mutation har uppstått.
Strålning, kemikalier och virus kan orsaka mutationer
Mutationer kan också uppstå av faktorer utanför cellen. Om DNA till exempel exponeras för vissa kemikalier eller viss strålning kan det skadas. På samma sätt som vid kopieringsfelen försöker cellerna då laga skadorna, och när det misslyckas uppstår mutationer.
Det finns också en viss typ av virus, så kallade retrovirus, som när det infekterar en cell fogar in sitt DNA på flera platser i värdcellens genom och orsaka mutationer. Det som ibland kallas för ”själviska gener” tros vara en rest av retrovirus som under evolutionens gång fogat in sig i en värdorganisms DNA och blivit kvar. De har förlorat sin förmåga att spridas som virus men kan fortfarande kopiera in sig själva på nya platser i genomet.
Mutationer ser olika ut
Effekten av en mutation varierar och beror bland annat på hur den ser ut och framför allt var i genomet den uppstår. Vissa typer av mutationer ”rör om” mer i genomet än andra.
- Enbaspolymorfier är små förändringar i DNA-sekvensen som till exempel kan innebära att basparet A-T förändras till C-G. I Sverige används ofta termen SNPs som är en förkortning av engelskans Single Nucleotide Polymorphisms. En SNP är en typ av punktmutation.
- En insertion är också typ av punktmutation som innebär att enstaka baspar lagts till DNA-sekvensen.
- En deletion innebär att enstaka baspar, eller större delar av en kromosomen, har försvunnit ur DNA-sekvensen. När det rör sig om enstaka nukleotider är det också en typ av punktmutation.
- En inversion innebär att delar av kromosomen har hamnat åt fel håll så att DNA-sekvensen blir bakvänd.
- En translokation innebär att en bit av en kromosom bytt plats och hamnat på en annan kromosom.
- En duplikation innebär att en bit av kromosomen kopierats upp så att den upprepas. Uppstår många kopior av samma sekvens kallas det för kopietalsvariation (på engelska Copy Number Variation, som förkortas CNV).
De största mutationerna innefattar hela kromosomer. Istället för att det finns två kromosomer av varje i en somatisk cell så finns till exempel tre. Ett välkänt exempel är trisomi av kromosom nummer 21 som ger Down syndrom.
Om alla kromosomer finns i fler än två kopior, till exempel tre (triploid) eller fyra (tetraploid) överlever oftast inte bäraren. Ett undantag är växter där olika former av polyploidi är ganska vanligt utan att bäraren tar skada. Även en del fiskar och salamandrar är polyploida.
Mutationers placering
En gen består förenklat av exoner, introner och en promotor som är genens startsekvens.
Mutationer i exoner kan ändra proteinet
Exoner är de kodande delarna, de som innehåller instruktioner för hur ett protein ska tillverkas. Mutationer som uppstår i exoner kan leda till en förändring av det protein som genen kodar för. Ett vanligt utfall för en mutation som uppstått i en exon är att en för tidig stopp-signal uppkommer. Det leder till att proteinet blir ofullständigt, eller inte tillverkas alls.
Mutationer introner har oftast ingen effekt
De delar av en gen som inte innehåller instruktioner för hur proteiner ska tillverkas heter introner. Oftast får en mutation i en intron inte någon effekt alls, men det finns undantag som påverkar splitsningen av mRNA.
När en gen är aktiv och läses av (transkriberas) bildas en kopia i form av ett mRNA. I ett mRNA finns introner med. Innan mRNA-molekylen transporteras till ribosomerna för att fungera som mall vid proteintillverkningen, klipps alla introner bort. Den processen kallas för splitsning, eller splicing på engelska.
En ”splice site” är den plats i genen som motsvarar ”klipp-ställena” i ett mRNA. En mutation vid ett sådant ställe (en splice site mutation) kan leda till en ofullständig splitsning och att en eller flera introner felaktigt finns kvar i den färdiga mRNA-molekylen och blir kodande. Då förändras proteinets uppbyggnad.
Promotorer och reglerelement
Till promotorer och regulatoriska element i DNA-sekvensen fäster små molekyler till exempel transkriptionsfaktorer och påverkar när en gen ska vara aktiv och ett protein ska tillverkas. Om en mutation uppkommer i en promotor eller ett regulatoriskt element, kan den också påverka, inte proteinets uppbyggnad men till exempel hur mycket som ska bildas och när.
Mutationers påverkan på aminosyrasekvensen
I styckena ovan delas mutationer in beroende på hur de ser ut och var de uppstår i genomet. Ett annat sätt att dela in dem är genom att benämna hur de påverkar själva aminosyrasekvensen och därmed proteinets uppbyggnad.
Tre och tre bildar nukleotiderna i DNA, som vid proteintillverkningen representeras av mRNA, ett så kallat kodon. Varje kodon översätts med en aminosyra.
En tyst mutation märks inte
En tyst mutation ändrar DNA sekvensen men inte vilken aminosyrasekvensen. Det kan ske eftersom flera kodon översätts med samma aminosyra. Till exempel översätts både kodon AGU och AGC med aminosyran serin. En punktmutation som ändrar U till C påverkar därför inte vilken aminosyrasekvensen och proteinet förblir oförändrat. Mutationen märks alltså inte.
Missense och nonsense ändrar proteinet
Om en punktmutation istället leder till att aminosyrasekvensen förändras kallas den för en missense-mutation. En sådan mutation ändrar proteinets uppbyggnad och kanske dess funktion beroende på vilken del av proteinet som förändrats.
Punktmutationer kan även vara nonsense-mutationer som ändrar ett kodon för en aminosyra till ett stopp-kodon. Detta leder till att tillverkningen avslutas för tidigt och proteinet blir förkortat.
En förskjutning av läsramen
Om en mutation innebär att nukleotider läggs till eller tas bort i en exon, kan det också innebära att aminosyror läggs till eller tas bort från proteinet. Det sker när antalet nukleotider som omfattas av mutationen är delbart med tre och motsvarar ”jämna” kodon. Om antalet inte är delbart med tre så sker istället en förskjutning av hela läsramen och alla kodon som följer blir förändrade. En sådan mutation kallas för en frameshift mutation som på svenska ungefär betyder läsramsförskjutning.
Uppdaterad 2025-09-09
