Kadar koli pride do spremembe v strukturi ali količini DNK v organizmu, se to imenuje mutacija. Obstaja več različnih vrst mutacij, odvisno od tega, kje se sprememba pojavi in kako vpliva na DNK. Nesmiselna mutacija je substitucija ene same baze ali točkovna mutacija. Ko pride do nesmiselne mutacije, se v verigi DNK spremeni samo ena baza.
DNK je sestavljena iz dvojne vijačnice dolgih verig nukleotidov, na katere so pritrjene dušikove baze. Štiri baze so adenin, timin, gvanin in citozin. Nukleotidi se združijo, da tvorijo dolge polinukleotidne verige. Oba veriga držita skupaj z vodikovimi vezmi med komplementarnimi baznimi pari.
Vsaka baza je bodisi purinska ali pirimidinska baza, odvisno od števila kemičnih obročev v njeni molekularni strukturi. Purinske baze imajo dva kemična obroča in vključujejo adenin in gvanin. Pirmidinske baze imajo samo en kemični obroč in vključujejo citozin in timin. Purinske baze se vedno parijo baz s pirimidinskimi bazami ali natančneje, adenin s timinom in citozin z gvaninom.
Ko se beljakovine sintetizirajo v celici, se informacije za vsak protein prenašajo v geni vzdolž verig DNK. Triplet baz ali kodon v genu kodira določeno aminokislino, ki je gradnik za beljakovinske molekule. Zaporedje aminokislin, ki se uporabljajo za tvorbo proteina, je določeno z zaporedjem kodonov. Vse spremembe v teh kodonih, če se ne popravijo, lahko vplivajo na tvorbo beljakovin.
Za tvorbo beljakovin se zgodita dva procesa. Najprej se DNK v jedru prepiše v sporočilno RNA (mRNA). mRNA je enoverižna molekula, zato lahko zapusti jedro skozi majhne luknje ali pore v jedrski membrani. mRNA zdaj nosi informacije za sintezo proteina med prevajanjem v citoplazmi celice.
Nesmiselne mutacije vplivajo na genetsko kodirno regijo DNK. Ko pride do nesmiselne mutacije, se ena baza spremeni, tako da se trojna koda za njeno aminokislino spremeni v kodo za stop kodon. Stop kodoni so TTA, TAG ali TGA. Nesmiselna mutacija povzroči, da se transkripcija DNK v mRNA ustavi, kar pomeni, da je veriga mRNA krajša, kot bi morala biti. Prej ko v genu pride do te mutacije, krajša je mRNA in bolj bo okrnjen protein, zaradi česar je manj verjetno, da bo deloval.
Obstajajo številne genetske motnje, ki jih povzročajo nesmiselne mutacije. Cistično fibrozo povzročajo mutacije v genu, ki kodira protein transmembranskega regulatorja prevodnosti cistične fibroze (CFTR). Nekateri bolniki imajo v genu nesmiselno mutacijo, zaradi katere se velik del beljakovin ne tvori. Vsaka pomanjkljivost te beljakovine povzroča različne simptome bolezni. Druga stanja, ki jih lahko povzročijo nesmiselne mutacije, so Duchennova mišična distrofija, beta talasemija in Hurlerjev sindrom.