მუტაცია არის ან ცვლილება დნმ-ის ნუკლეოტიდურ თანმიმდევრობაში(გენური), ან დაუზიანებელი სტრუქტურის მქონე ქრომოსომთა რიცხვის ცვლილება(გენომური), ან სტრუქტურული ცვლილება ქრომოსომაში(ქრომოსომული).
ორგანიზმი მაქსიმალურად ცდილობს მუტაციების ნეგატიური ეფექტის შემცირებას სხვადასხვა მექანიზმით.
1) რეპარაცია – ახასიათებს უფრო მეტად ბირთვულ, ვიდრე მიტოქონდრიულ გენომს. რეპლიკაციის პროცესში მომხდარი ან სპონტანური მუტაციები ნაწილობრივ რეპარირდება. თუმცა ყველა მათგანი არ ექვემდებარება ელიმინაციას.
2) აპოპტოზი – უჯრედის პროგრამირებული სიკვდილი, რომლის ამოქმედებითაც ასევე საშიში მუტაციების ფენოტიპური ეფექტის პრევენცია არის შესაძლებელი. ამ პროცესში აქტიურდება ცისტეინ-პროტეაზები (კასპაზები), რომელთაც აქვთ აქტიური ცენტრი ცისტეინზე, ხოლო სამინზე ცილას ხლეჩენ ასპარტატის ნაშთზე. კასპაზები შლიან ბირთვის გარსს, ორგანელებს, აგრეთვე, გააქტიურებული ენდონუკლეაზები უზრუნველყოფენ დნმ-ის ფრაგმენტაციას. უჯრედი იშლება აპოპტოზურ სხეულაკებად, რასაც ბლებინგი ეწოდება. აპოპტოზური სხეულაკების ფაგოციტირება ხდება მაკროფაგების მიერ.
3) X-ინაქტივაცია – ქალებში ერთი X სასქესო ქრომოსომა ყოველთვის ინაქტივირებულია. ის წარმოქმნის მკვრივ ჰეტეროქრომატინულ მასას, რომელსაც ბარის სხეულაკი ეწოდება. ინაქტივირებულია ნიშნავს, რომ ამ ქრომოსომის გენთა დიდი უმრავლესობა არ ექსპრესირებს( გენის ექსპრესია გულისხმობს მასში ტრიპლეტების სახით ჩაშიფრული ინფორმაციას დეკოდირებას ტრანსკრიპცია-ტრანსლაციის გზით და ცილის ან სტრუქტურული რნმ-ის მოლეკულის სინთეზს). როგორც წესი, არაბალანსირებული სტრუქტურული ცვლილებების შემცველი X-სასქესო ქრომოსომები არის ძირითადად ინაქტივირებული. თუმცა ზოგჯერ დაუბალანსებელმა X-ინაქტივაციამ შეიძლება სქესთან შეჭიდული ნიშნის გამოვლენა გამოიწვიოს ქალებში. ასეთ ინდივიდებს “მანიფესტირებული” ჰეტეროზიგოტი ქალები ეწოდებათ. მაგ.: ჰემოფილიის რეცესიული ალელის მატარებელი ქალი, რომელიც კლინიკურად წესით ჯანმრთელი უნდა იყოს, ასიმეტრიული(დაუბალანსებელი) X-ინაქტივაციის გამო, შეიძლება გახდეს დაავადებული.
4) ერთგვაროვანი გენეტიკური ინფორმაციის სიჭარბე ზოგჯერ გადაფარავს მუტაციით გამოწვეულ დეფექტს. თუმცა თუ გენი და კოდირებული ცილა არის “შიდამეურნეობის”(ექსპრესირებს ქსოვილთა დიდ უმრავლესობაში), მუტაციის საზიანო ეფექტის თავიდან აცილება ნაკლებად მოსალოდნელია. მაგ.: ფერმენტი A ჰექსოზამინიდაზა მიეკუთვნება შიდამეურნეობის ცილებს, ამიტომ თეი-საქსის დაავადების დროს აუტოსომურ-რეცესიული დეფიციტი მრავალ დაზიანებას იწვევს.
5) გენეტიკური კომპლემენტაცია – მუტანტური უჯრედის ბიოქიმიურ პროდუქტს შეუძლია სხვა მუტაციის შემცველ უჯრედში დეფექტის შევსება. მაგ.: იდურონატ-სულფატაზა დეფიციტური ჰანტერის სინდრომის მქონე ინდივიდის ფიბრობლასტური უჯრედები ითვისებენ ფერმენტს ჰურლერის სინდრომის ფიბრობლასტებისაგან, რომლებიც , თავს მხრივ, არ შეიცავენ ფერმენტ ალფა-L-იდურონიდაზას. ე.ი. ზოგიერთ უჯრედს უჯრედგარე სითხიდან ფერმენტის შეთვისების უნარი გააჩნია. სწორედ ამ ფენომენს ეფუძნება ჰემოპოეზური ღეროვანი უჯრედების ტრანსპლანტაცია, ფერმენტის ჩანაცვლებითი თერაპია და სხვ.
6) რეპლიკაციის შეცდომებისგან უჯრედი თავს იცავს დნმ პოლიმერაზა III-ის 3′-5′ ეგზონუკლეაზური აქტივობით. ამ ფერმენტს აქვს უნარი ელოგირებად ჯაჭვზე 3′-5′ მიმართულებით გაიაროს და შეამოწმოს, რომელიმე ნუკლეოტიდი ხომ არ არის არასწორად ინსერტირებული. ასეთის აღმოჩენის შემთხვევაში მოხდება მისი ამოჭრა(რესტრიქცია) და კომპლემენტური ნუკლეოტიდის ჩასმა მის ნაცვლად.
7) კოდის გადაგვარება – ზოგჯერ ერთსა და იმავე ამინომჟავას კოდირებს ერთზე მეტი ტრიპლეტი. ამ გზით გენური მუტაციების დამაზიანებელი ეფექტი ზოგჯერ თავიდან აცილებულია. სეიმსენს მუტაციების შემთხვევაში იცვლება ტრიპლეტი, მაგრამ კოდირებული ამინომჟავა უცვლელია. ამას “კოდის გადაგვარება” ეწოდება.
ეს მხოლოდ მცირე ჩამონათვალია იმ მექანიზმებისა, რომლითაც ორგანიზმი “იბრძვის” მუტაციების წინააღმდეგ.
