Kad god postoji promjena u strukturi ili količini DNK u organizmu, to se naziva mutacija. Postoji niz različitih vrsta mutacija, ovisno o tome gdje se promjena događa i kako je DNK zahvaćena. Besmislena mutacija je supstitucija jedne baze ili točkasta mutacija. Kada dođe do besmislene mutacije, samo se jedna baza mijenja u lancu DNK.
DNK se sastoji od dvostruke spirale dugih lanaca nukleotida na koje su vezane dušične baze. Četiri baze su adenin, timin, gvanin i citozin. Nukleotidi se spajaju u duge polinukleotidne niti. Dva lanca se drže zajedno vodikovim vezama između komplementarnih parova baza.
Svaka baza je ili purinska ili pirimidinska baza ovisno o broju kemijskih prstenova u njezinoj molekularnoj strukturi. Purinske baze imaju dva kemijska prstena i uključuju adenin i guanin. Pirmidinske baze imaju samo jedan kemijski prsten i uključuju citozin i timin. Purinske baze uvijek se spajaju s bazama pirimidina, ili preciznije, adenin s timinom i citozin s gvaninom.
Kada se proteini sintetiziraju u stanici, informacije za svaki protein prenose se u genima duž lanaca DNK. Triplet baza, ili kodon, u genu kodira određenu aminokiselinu, koja je građevni blok za proteinske molekule. Redoslijed aminokiselina koje će se koristiti za stvaranje proteina određen je slijedom kodona. Sve promjene u tim kodonima, ako se ne poprave, mogu utjecati na protein koji se formira.
Za stvaranje proteina odvijaju se dva procesa. Prvo, DNK se transkribira u glasničku RNA (mRNA) unutar jezgre. mRNA je jednolančana molekula pa je sposobna napustiti jezgru kroz male rupe ili pore u nuklearnoj membrani. mRNA sada nosi informacije za sintezu proteina tijekom translacije u citoplazmi stanice.
Besmislene mutacije utječu na područje genetskog kodiranja DNK. Kada dođe do besmislene mutacije, jedna baza se mijenja tako da se tripletni kod za njezinu aminokiselinu mijenja u kod za stop kodon. Zaustavni kodoni su TTA, TAG ili TGA. Besmislena mutacija uzrokuje zaustavljanje transkripcije DNK u mRNA, što znači da je lanac mRNA kraći nego što bi trebao biti. Što se ta mutacija ranije dogodi u genu, to će mRNA biti kraća i protein će biti skraćiji, što ga čini manjom vjerojatnošću da će funkcionirati.
Postoji niz genetskih poremećaja koji su uzrokovani besmislenim mutacijama. Cističnu fibrozu uzrokuju mutacije u genu koji kodira protein transmembranskog regulatora provodljivosti cistične fibroze (CFTR). Neki pacijenti imaju besmislenu mutaciju u genu, zbog čega se veliki dio proteina ne formira. Bilo koji defekt ovog proteina uzrokuje različite simptome stanja. Ostala stanja koja mogu biti uzrokovana besmislenim mutacijama uključuju Duchenneovu mišićnu distrofiju, beta talasemiju i Hurlerov sindrom.