Удаление (генетика) - Deletion (genetics)

Делеция на хромосоме

В генетика, а удаление (также называемый делеция гена, недостаток, или же делеционная мутация) (знак: Δ ) это мутация (генетическая аберрация), при которой часть хромосома или последовательность ДНК не учитывается во время репликации ДНК. Любое количество нуклеотиды можно удалить, из одного основание ко всей хромосоме.[1]

Наименьшие мутации с делецией одного основания происходят в результате переворота одного основания в матричной ДНК с последующим проскальзыванием цепи матричной ДНК в активном сайте ДНК-полимеразы.[2][3][4]

Удаление может быть вызвано ошибками в хромосомный кроссовер в течение мейоз, что вызывает несколько серьезных генетические заболевания. Удаление, не кратное трем основаниям, может вызвать сдвиг рамки путем изменения рамки считывания 3-нуклеотидного белка генетической последовательности. Исключения представляют эукариотический организмов, включая людей, а не в прокариотический организмы, такие как бактерии.

Причины

Причины включают следующее:

За синапсис чтобы возникнуть между хромосомой с большим интеркалярным дефицитом и нормальным полным гомологом, непарная область нормального гомолога должна выйти из линейной структуры в петлю. удаление или же компенсационная петля.

Типы

Типы удаления включают следующее:

  • Удаление терминала - делеция, происходящая ближе к концу хромосомы.
  • Интеркалярная / интерстициальная делеция - делеция, происходящая внутри хромосомы.
  • Микроделеция - относительно небольшой объем делеции (до 5Mb, в который может входить с десяток генов).

Микроделеция обычно встречается у детей с физическими отклонениями. Большой объем делеции приведет к немедленному прерыванию беременности (выкидышу).

Последствия

Небольшие делеции с меньшей вероятностью будут фатальными; большие делеции обычно фатальны - всегда есть варианты, в зависимости от того, какие гены теряются. Некоторые делеции среднего размера приводят к распознаваемым заболеваниям человека, например Синдром Вильямса.

Удаление количества пар, которое не делится на три без остатка, приведет к мутация сдвига рамки, вызывая все кодоны возникшие после удаления, некорректно считываются во время перевод, производя сильно измененный и потенциально нефункциональный белок. Напротив, удаление, которое делится на три без остатка, называется удалением. в кадре удаление.[5]

Делеции являются причиной ряда генетических нарушений, в том числе некоторых случаев мужского бесплодие, две трети случаев Мышечная дистрофия Дюшенна,[1] и две трети случаев кистозный фиброз (вызванные ΔF508 ).[6] Удаление части короткого плеча хромосомы 5 приводит к Кри дю чат синдром.[1] Исключения в SMN -кодирующий ген причина спинальная мышечная атрофия, наиболее частая генетическая причина детской смерти.

Недавняя работа предполагает, что некоторые делеции высококонсервативных последовательностей (CONDELs) могут быть ответственны за эволюционные различия, существующие между близкородственными видами. Такие делеции у людей называются КОНДЕЛИ может нести ответственность за анатомические и поведенческие различия между людьми, шимпанзе и другие разновидности млекопитающих, такие как обезьяна или же обезьяны.[7]

Обнаружение

Внедрение молекулярных методов в сочетании с классическими цитогенетическими методами в последние годы значительно улучшило диагностический потенциал хромосомных аномалий. В частности, сравнительная геномная гибридизация на микрочипах (CGH), основанная на использовании клонов ВАС, обещает чувствительную стратегию обнаружения изменений числа копий ДНК в масштабе всего генома. Разрешение обнаружения может достигать> 30 000 «полос», а размер обнаруженной хромосомной делеции может составлять всего 5–20 т.п.н. в длину.[8] Для обнаружения ошибок делеции при секвенировании ДНК были выбраны другие методы вычислений, такие как профилирование конечной последовательности.[9][10]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c Льюис, Р. (2004). Генетика человека: концепции и приложения (6-е изд.). Макгроу Хилл. ISBN  978-0072951745.
  2. ^ Банавали, Нилеш К. (2013). «Частичного переворота основания достаточно для проскальзывания цепи около конца дуплекса ДНК». Журнал Американского химического общества. 135 (22): 8274–8282. Дои:10.1021 / ja401573j. PMID  23692220.
  3. ^ Банавали, Нилеш К. (2013). «Анализ взаимосвязи между переворотом одного основания и проскальзыванием цепи около конца дуплекса ДНК». Журнал физической химии B. 117 (46): 14320–14328. Дои:10.1021 / jp408957c. PMID  24206351.
  4. ^ Manjari, Swati R .; Пата, Дженис Д .; Банавали, Нилеш К. (2014). «Распаковка цитозина и проскальзывание цепи в последовательности мутации вставка-удаление в дуплексе ДНК, содержащем выступ». Биохимия. 53 (23): 3807–3816. Дои:10.1021 / bi500189g. ЧВК  4063443. PMID  24854722.
  5. ^ LSDB - термины с контролируемой лексикой В архиве 2011-10-06 на Wayback Machine в Центре знаний GEN2PHEN. Опубликовано пт, 01.08.2010.
  6. ^ Митчелл, Ричард Шеппард; Кумар, Винай; Роббинс, Стэнли Л .; Аббас, Абул К .; Фаусто, Нельсон (2007). Основная патология Роббинса. Saunders / Elsevier. ISBN  978-1-4160-2973-1.
  7. ^ McLean CY, Reno PL, Pollen AA, Bassan AI, Capellini TD, Guenther C, Indjeian VB, Lim X, Menke DB, Schaar BT, Wenger AM, Bejerano G, Kingsley DM (март 2011 г.). «Человеческая потеря регуляторной ДНК и эволюция человеческих черт». Природа. 471 (7337): 216–9. Дои:10.1038 / природа09774. ЧВК  3071156. PMID  21390129.
  8. ^ Рен, Х (май 2005 г.). «Микроматрица фрагментов ПЦР на основе ВАС: обнаружение с высоким разрешением хромосомных делеций и точек разрыва дупликации». Человеческая мутация. 25 (5): 476–482. Дои:10.1002 / humu.20164. PMID  15832308.
  9. ^ Шмилович, А .; Бен-Гал, И. (2007). «Использование модели VOM для реконструкции потенциальных областей кодирования в последовательностях EST» (PDF). Журнал вычислительной статистики. 22 (1): 49–69. Дои:10.1007 / s00180-007-0021-8.
  10. ^ Волик, С .; Zhao, S .; Чин, К .; Brebner, J. H .; Herndon, D. R .; Тао, Q .; Kowbel, D .; Хуанг, G .; Лапук, А .; Kuo, W.-L .; Magrane, G .; de Jong, P .; Gray, J. W .; Коллинз, К. (4 июня 2003 г.). «Профилирование конечной последовательности: анализ аберрантных геномов на основе последовательностей». Труды Национальной академии наук. 100 (13): 7696–7701. Дои:10.1073 / pnas.1232418100. ЧВК  164650. PMID  12788976.