mutasjon, varig, sprangvis forandring av arvestoffet i cellekjernen. Mutasjon i et gen innebærer at rekkefølgen av nitrogenholdige baser i dets DNA er forandret. Dette kan skje ved at enkeltbaser utbyttes, eller ved at én eller flere baser settes inn eller tas ut. Siden den genetiske informasjonen som ligger i basesekvensen i DNA, blir «avlest» i enheter på 3 baser (tripletter), der hver enhet er kodeord for en aminosyre, vil bortfall eller tilføying av bare én eneste base kunne føre til en omfattende forandring i den «oppskriften» for proteinsammensetning som genet inneholder. Forskyvningen i «avlesningsmønsteret» kan føre til at det ikke dannes noe protein i det hele tatt, eller til at det dannes et svært forandret protein som ikke har normal struktur og funksjon.

Når en base i genets DNA blir byttet ut med en annen, kalles det en basesubstitusjon, og vil bare ramme den DNA-triplett der den utbyttede basen finnes. Dersom f.eks. basetripletten AAA ble forandret til GAA, ville en annen aminosyre komme på det aktuelle stedet. Hvis aminosyresubstitusjonen ikke fører til for store forandringer i den tredimensjonale strukturen i et funksjonelt viktig område av proteinet, vil dette kunne utøve sin funksjon på normal eller tilnærmet normal måte. Dersom en triplett som koder for en bestemt aminosyre, ble endret til et avsluttende kodeord (se DNA), ville kjeden av aminosyrer bli avsluttet på dette stedet. Et sterkt forandret protein kan dermed dannes, og hvis avbruddet skjer tilstrekkelig tidlig i aminosyrerekken, vil det ikke dannes protein som man er i stand til å påvise.

Hos organismer som formerer seg ved deling, arves enhver mutasjon. Men hos organismer med kjønnet formering inngår bare de mutasjonene som rammer kjønnscellene, i arvemassen.

Mutasjoner kan inntreffe spontant eller skyldes ytre påvirkninger.

De fleste mutasjoner vil treffe i ikke-kodende DNA og således være nøytrale. Noen vil ha utviklingsmessige fordeler og kunne gi individet en fordel i forhold til den opprinnelige utgaven av genet og dermed langsomt øke i befolkningen. Andre typer mutasjoner vil kunne være skadelige for individet og langsomt tapes i befolkningen. En ny mekanisme for genetisk sykdom er påvist ved såkalte ustabile tripletter, dynamiske mutasjoner, ved Huntingtons sykdom, dystrofia myotonika og fragilt X for å nevne noen eksempler. Ved slike sykdommer utvider et antall repeterte basetripletter seg gradvis gjennom generasjonene, slik at proteinet får en ny og toksisk funksjon ved Huntingtons sykdom, eller DNA-informasjonen ikke omsettes til protein i det hele tatt ved dystrofia myotonika eller fragilt X-syndrom.

Om sammenhengen mellom mutasjoner og helse og sykdom hos mennesket, se genetikk.

Eksempel på mulige konsekvenser av enkelte mutasjoner i kodende dna

Normalt
DNA TGA AGT GGC GCT
mRNA ACU UCA CCG CGA
Protein threonin serin prolin arginin
Punktmutasjoner
1) Stille, nøytral, gir samme aminosyre og protein DNA TGA AGT GGT GCT
mRNA ACU UCA CCA CGA
Protein threonin serin prolin arginin
2) Missense, gir annen aminosyre og forskjellig protein DNA TGA AGT GTC GCT
mRNA ACU UCA CAG CGA
Protein threonin serin glutamin arginin
3) Nonsense, gir stopp og et altfor kort protein DNA TGA ACT GGC GCT
mRNA ACU UGA CCG CGA
Protein threonin STOPP ... ...
4) Enbase, delesjon eller insersjon, gir rammeskift og nye aminosyrer i resten av proteinet DNA TGA CTG GCG CT
mRNA ACU GAC CGC GA
Protein threonin asparagin arginin ...
Se også DNA, den genetiske koden (illustrasjon nederst s. 325, bind 1).