Siempre que hay un cambio en la estructura o cantidad de ADN en un organismo, se llama mutación. Hay varios tipos diferentes de mutaciones, dependiendo de dónde ocurra el cambio y cómo se vea afectado el ADN. Una mutación sin sentido es una sustitución de una sola base o una mutación puntual. Cuando ocurre una mutación sin sentido, solo se cambia una base en la cadena de ADN.
El ADN está formado por una doble hélice de largas cadenas de nucleótidos que tienen bases nitrogenadas unidas a ellas. Las cuatro bases son adenina, timina, guanina y citosina. Los nucleótidos se unen para formar largas cadenas de polinucleótidos. Las dos hebras se mantienen unidas por enlaces de hidrógeno entre pares de bases complementarios.
Cada base es una base de purina o una base de pirimidina dependiendo del número de anillos químicos en su estructura molecular. Las bases de purina tienen dos anillos químicos e incluyen adenina y guanina. Las bases de pirmidina tienen un solo anillo químico e incluyen citosina y timina. Las bases de purina siempre se emparejan con las bases de pirimidina, o más específicamente, adenina con timina y citosina con guanina.
Cuando las proteínas se sintetizan en una célula, la información de cada proteína se transporta en los genes a lo largo de las cadenas de ADN. Un triplete de bases, o codón, en un gen codifica un aminoácido específico, que es un componente básico de las moléculas de proteína. La secuencia de aminoácidos que se utilizará para formar una proteína está determinada por la secuencia de los codones. Cualquier cambio en estos codones, si no se repara, puede afectar la formación de la proteína.
Para formar una proteína, ocurren dos procesos. Primero, el ADN se transcribe en ARN mensajero (ARNm) dentro del núcleo. El ARNm es una molécula monocatenaria, por lo que puede salir del núcleo a través de pequeños orificios o poros en la membrana nuclear. El ARNm ahora lleva la información para sintetizar una proteína durante la traducción en el citoplasma de la célula.
Las mutaciones sin sentido afectan la región de codificación genética del ADN. Cuando se produce una mutación sin sentido, se cambia una base para que el código triplete de su aminoácido cambie al código de un codón de terminación. Los codones de terminación son TTA, TAG o TGA. Una mutación sin sentido hace que se detenga la transcripción del ADN en ARNm, lo que significa que la hebra de ARNm es más corta de lo que debería ser. Cuanto antes se produzca esta mutación en el gen, más corto será el ARNm y más truncada será la proteína, por lo que es menos probable que funcione.
Hay una serie de trastornos genéticos causados por mutaciones sin sentido. La fibrosis quística es causada por mutaciones en el gen que codifica la proteína reguladora de la conductancia transmembrana de la fibrosis quística (CFTR). Algunos pacientes tienen una mutación sin sentido en el gen, que provoca que no se forme una gran parte de la proteína. Cualquier defecto en esta proteína causa los diferentes síntomas de la enfermedad. Otras afecciones que pueden ser causadas por mutaciones sin sentido incluyen distrofia muscular de Duchenne, beta talasemia y síndrome de Hurler.