在研究與人類(lèi)神經(jīng)系統(tǒng)遺傳性疾病相關(guān)的基因時(shí)，在患者基因的編碼序列中，或是編碼序列兩側(cè)的序列中發(fā)現(xiàn)某個(gè)密碼子的拷貝數(shù)目遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于正常個(gè)體的拷貝數(shù)。換句話說(shuō)，患者基因中某種三核苷酸的重復(fù)拷貝數(shù)急劇增加，這種突變導(dǎo)致了疾病的發(fā)生。這種三核苷酸重復(fù)拷貝數(shù)增加，不僅可發(fā)生在上代的生殖細(xì)胞中而遺傳給下一代，而且在當(dāng)代的體細(xì)胞中也可發(fā)生，并同樣具有表型效應(yīng)。除此之外，一個(gè)個(gè)體的不同類(lèi)型細(xì)胞或同一類(lèi)型的不同細(xì)胞中，三核苷酸重復(fù)拷貝數(shù)也可以是不同的。重復(fù)拷貝數(shù)改變后的基因的可突變性(mutability)，將不同于拷貝數(shù)改變前的基因。這不同于以往發(fā)現(xiàn)的基因突變。過(guò)去觀察到的基因突變體仍然有著與其上代相同的突變率，突變率是很低的，而且變動(dòng)是很小的。比如，編碼血纖維原肽(400個(gè)氨基酸組成)的基因的突變率，估計(jì)是每20萬(wàn)年改變一個(gè)氨基酸，這些突變可說(shuō)是“靜止的”。由于三核苷酸擴(kuò)增突變不同于此，所以稱(chēng)之為動(dòng)態(tài)突變(dynamic mutation)。動(dòng)態(tài)突變也可稱(chēng)為基因組不穩(wěn)定性(genomic instability)。
動(dòng)態(tài)突變最初是在與人類(lèi)神經(jīng)系統(tǒng)疾病相關(guān)的基因中發(fā)現(xiàn)的。在動(dòng)態(tài)突變與疾病相關(guān)的研究中，發(fā)現(xiàn)擴(kuò)增的重復(fù)序列是不穩(wěn)定地傳遞給下一代，往往傾向于增加幾個(gè)重復(fù)拷貝；重復(fù)拷貝數(shù)越多，病情越嚴(yán)重，發(fā)病年齡越小，這種現(xiàn)象稱(chēng)為遺傳早現(xiàn)(anticipation)。不僅是與神經(jīng)系統(tǒng)遺傳性疾病相關(guān)基因中有三核苷酸拷貝數(shù)擴(kuò)增，在一些與發(fā)育有關(guān)的基因中同樣也有此現(xiàn)象。例如，與常染色體顯性遺傳的多趾相關(guān)的HOXDl3蛋白的N端，丙氨酸的重復(fù)數(shù)從正常的15個(gè)增加到22個(gè)以上。研究過(guò)的三個(gè)家系中分別為22、23和25個(gè)，但編碼的密碼子可以是GCG、GCA、GCT和GCC。三核苷酸擴(kuò)增突變與基因的顯隱性也有關(guān)系，但其機(jī)制仍不清楚。如上面提到的人類(lèi)的眼咽肌營(yíng)養(yǎng)不良癥(OPMD)基因是位于14 q11，當(dāng)編碼N端多聚丙氨酸的密碼子GCG從正常的6份拷貝增加到8～13份拷貝時(shí)，呈常染色體顯性遺傳；可是，當(dāng)(GCG)7／(GCG)7純合子時(shí)，則表現(xiàn)為常染色體隱性遺傳；而(GCG)7／(GCG)9雜合子則癥狀特別嚴(yán)重。(GCG)7在人群中約占2％。