基因突变是指DNA的碱基顺序发生突然而永久性地变化,从而影响DNA的复制,并使DNA的转录和翻译也跟着改变,因而表现出异常的遗传特征。
DNA的突变可以有几种形式:
(1)一个或几个碱基对被置换(replacement);
(2)插入(insertion)一个或几个碱基对;
(3)一个或多个碱基对缺失(deletion)。
置换和插入的变化是可逆的,缺失则是不可逆的。最常见的突变形式是碱基对的置换。嘌呤碱之间或嘧啶碱之间的置换称为转换(transition),嘌呤和嘧啶之间的置换称为颠换(transversion)。突变有自发突变和诱发突变。自发突变的机率很低。据估计在DNA的合成中,大约每109个碱基对发生一次突变。然而,逆转录酶合成的DNA保真度差,错配碱基的出现率要比真核生物或大肠杆菌的高1~3个数量级,所以各种RNA肿瘤病毒具有很高的自发突变频率。
诱发突变可以由物理因素或化学因素引起,物理因素如电离辐射和紫外光等均可以诱发突变。在农业技术上常利用辐射诱变进行育种。化学因素如脱氨剂和烷化试剂均可诱发突变。亚硝酸为强脱氨剂,可使腺嘌吟转变为次黄嘌呤,鸟嘌呤转变为黄嘌呤,胞嘧啶转变为尿嘧啶,而导致碱基配对错误。烷化剂如硫酸二甲酯(DMS)可使鸟嘌呤的N7位氮原子甲基化,使之成为带一个正电荷的季铵基团,减弱N9位上的N-糖苷键,致使脱氧核糖苷键不稳定,发生水解而丢失嘌呤碱,以后可被其他碱基取代或引起DNA链断裂。
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