طفرة (أحياء)
أنواع الطفرات > أنواع الطفرات حسب تأثيرها على تسلسل البروتين

يعتمد تأثير الطفرة على تسلسل البروتين جزئيا على مكان حدوثها في تسلسل الجينوم، وبشكل خاص، إن كانت في منطقة مشفرة للبروتين أو غير مشفرة. يمكن أن تغير الطفرات الواقعة في تسلسلات غير مشفرة تنظيمية مثل المحفزات والمحسنات والكاتمات مستويات التعبير الجيني، لكنها على الأرجح لن تغير تسلسل الروتين. الطفرات التي تحدث داخل الإنترونات والمناطق التي ليس لها وظيفة بيولوجية معروفة (مثل: الجينات الكاذبة والينقولات الراجعة) عادة ما تكون طفرات محايدة، ليس لها تأثير على النمط الظاهري، رغم أن الطفرات في الإنترونات يمكن أن تغير الناتج البروتيني إذا كان لها تأثير على وصل الرنا.
على الأرجح يمكن أن تُغيّر الطفرات التي تحدث في المناطق المشفرة من الجينوم من تسلسل البروتين الناتج، ويمكن تصنيفها حسب تأثسرها على تسلسل الأحماض الأمينية إلى:
طفرة انزياح الإطار: وتحدث بسبب غرز أو حذف لتسلسل دنا من النوكليوتيدات لا يقبل القسمة على ثلاثة. بسبب الطبيعة الثلاثية للكودونات التي يُعبر بها عن الجينات: يمكن أن يغير الغرز أو الحذف إطار القراءة، أو تجميعات الكودونات، وتنتج عن ذلك ترجمة مختلفة كليا عن الترجمة الأصلية، وكلما كان الحذف أو الغرز قريبا من بداية التسلسل، زاد تغير البروتين الناتج. على سبيل المثال يشفر الترميز CCU GAC UAC CUA الأحماض الأمينية: برولين، حمض الأسبارتيك، تيروسين وليوسين فإذا حُذف الحرف U من الكودون الأول CCU فإن التسلسل الناتج CCG ACU ACC UAx سيشفر: برولين، ثريونين، ثريونين وجزءا من حمض أميني آخر أو كودون توقف (حسب ماهية النوكليوتيد الموالي x). بالإجماع، يسمى كل حذف أو غرز يكون قابلا للقسمة على ثلاثة بـ الطفرة المتوافقة مع الإطار.
طفرة التبديل النقطية: وهي طفرة نقطية تحدث بواسطة عمليتي الاتنقال والتبدال وتتسبب في تغيير ماهية نوكليوتيدة واحدة ويمكن أن يكون الاستبدال ترادفي أو لاترادفي:
الاستبدال الترادفي: وهو استبدال نوكليوتيد بواسطة نوكليوتيد آخر بحيث يشفر الكودون الناتج نفس الحمض الأميني الذي يشفره الكودون الأول، وبالتالي لا يتغير تسلسل الأحماض الأمينية. تحدث الطفرات الترادفية بسبب طبيعة الشيفرة الجينية التعددية . إن لم تُحدث الطفرة تأثيرات في النمط الظاهري، تسمى حينها طفرة صامتة، لكن ما كل الاستبدالات الترادفية هي طفرات صامة. توجد كذلك طفرات صامتة خارج المناطق المشفرة مثل الإنترونات، لأن نفس تسلسل النوكليتدات بالضبط ليس ضروريا دائما كما هو في المناطق المشفرة للبروتين وقد لا يتأثر الإنترون باستبدال نوكليوتيد واحد، لكن هذه الطفرات لا تُعتبر استبدالات ترادفية.
الاستبدال اللاترادفي: وهو استبدال نوكليوتيد بواسطة نوكليوتيد آخر بحيث لا يشفر الكودون الناتج نفس الحمض الأميني الذي يشفره الكودون الأول، وبالتالي يتغير تسلسل الأحماض الأمينية وتنقسم الاستبدالات اللاترادفية إلى طفرات مغلطة وهرائية:
الطفرة المغلطة: تقوم باستبدال نوكليوتيد ينتج عنه تغير حمض أميني في تسلسل البروتين الناتج وهو ما قد يؤثر في وظيفة هذا البروتين أو يعطلها. مثل هذه الطفرات مسؤولة عن أمراض: كانحلال البشرة الفقاعي وفقر الدم المنجلي والتصلب الجانبي الضموري المتوسط بفوق أكسيد الدسموتاز. من جهة أخرى، إذا حدثت الطفرة المغلطة في كودون يشفر حمضا أمينيا مختلفا لكن مماثلا كيميائيا، فيحنها قد يحدث تغيير طفيف أو منعدم في وظيفة البروتين. على سبيل المثال التغير من الكودون AAA إلى AGA سيشفر الحمض الأميني أرجنين وهو مماثل كيميائيا للحمض الأميني المقصود ليسين، وفي مثل هذا المثال يكون التأثير طفيفا أو منعدما على النمط الظاهري وبالتالي تعتبر الطفرة محايدة.
الطفرة الهرائية هي طفرة نقطية في تسلسل دنا ينتج عنها: كودون توقف مبتسر، أو كودون هرائي في الرنا الرسول المنسوخ، ومن الممكن بروتين مبتور أو غير وظيفي. هذا النوع من الطفرات له صلة بأمراض مختلفة مثل فرط تنسج الكظرية الخلقي.