Индел
Индел ( in sertion — ) — термин молекулярной биологии, обозначающий вставку или удаление оснований удаление в геноме организма. Индели длиной ≥ 50 оснований классифицируются как структурные варианты . [1] [2]
В кодирующих областях генома, если длина индели не кратна 3, это приведет к мутации сдвига рамки считывания . Например, обычная микроинделя, приводящая к сдвигу рамки считывания, вызывает синдром Блума у еврейского или японского населения. [3] Инделям можно противопоставить точечную мутацию . Индел вставляет или удаляет нуклеотиды из последовательности, тогда как точечная мутация представляет собой форму замены, при которой заменяется один из нуклеотидов без изменения общего количества в ДНК. Инделы также можно противопоставить тандемным базовым мутациям (TBM), которые могут возникать в результате принципиально разных механизмов. [4] TBM определяется как замена в соседних нуклеотидах (в основном замены в двух соседних нуклеотидах, но наблюдались замены и в трех соседних нуклеотидах). [5]
Инделы, представляющие собой либо инсерции, либо делеции, могут использоваться в качестве генетических маркеров в природных популяциях, особенно в филогенетических исследованиях. [6] [7] Было показано, что геномные участки с множественными инделами также можно использовать для процедур видовой идентификации. [8] [9] [10]
Индел-замена одной пары оснований в кодирующей части мРНК приводит к сдвигу рамки во время трансляции мРНК, что может привести к появлению неподходящего (преждевременного) стоп-кодона в другой рамке. Индели, не кратные 3, особенно редки в кодирующих регионах, но относительно распространены в некодирующих регионах. [11] [12] У каждого человека примерно 192-280 инделей сдвига кадра. [13] Индели, вероятно, составляют от 16% до 25% всех полиморфизмов последовательностей у людей. [14] В большинстве известных геномов, включая человека, частота индел, как правило, заметно ниже, чем у однонуклеотидных полиморфизмов (SNP) , за исключением областей с высокой повторяемостью, включая гомополимеры и микросателлиты . [15]
Термин «индел» в последние годы был принят учеными- геномистами для использования в смысле, описанном выше. Это изменение его первоначального употребления и значения, возникшее в результате систематики . В систематике исследователи могли найти различия между последовательностями, например, у двух разных видов. Но невозможно было сделать вывод, потерял ли один вид эту последовательность или другой вид ее приобрел. Например, вид A имеет серию из 4 G -нуклеотидов в локусе, а вид B имеет 5 G-нуклеотидов в том же локусе. Если способ отбора неизвестен, нельзя сказать, потерял ли вид A один G (событие «делеции») или вид B получил один G (событие «вставки»). Когда невозможно сделать вывод о филогенетическом направлении последовательности событие изменения последовательности называется «indel». [ нужна ссылка ]
Используя модели мышей-пассажиров с иммуноглобулином, исследование показало, что наиболее распространенными событиями индел являются инделы, индуцированные активацией цитидиндезаминазы (AID), зависящие от ± 1 пары оснований (п.н.), которые могут приводить к вредным результатам, тогда как более длительные внутрикадровые инделы инделы были редкими исходами. [16]
См. также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Махмуд, Медхат; Гобе, Настасья; Круз-Давалос, Диана Иветт; Мунье, Нинон; Дессимо, Кристоф; Седлажек, Фриц Дж. (2019). «Структурный вариант вызова: подробное и краткое» . Геномная биология . 20 (1): 246. дои : 10.1186/s13059-019-1828-7 . ПМК 6868818 . ПМИД 31747936 .
- ^ Эберт, Питер; и др. (2021). «Различные человеческие геномы с разрешением гаплотипов и комплексный анализ структурных вариаций» . Наука . 372 (6537): eabf7117. дои : 10.1126/science.abf7117 . ПМК 8026704 . ПМИД 33632895 .
- ^ Канеко Т., Тахара С., Мацуо М. (май 1996 г.). «Нелинейное накопление 8-гидрокси-2'-дезоксигуанозина, маркера окисленного повреждения ДНК, во время старения». Мутационные исследования . 316 (5–6): 277–285. дои : 10.1016/S0921-8734(96)90010-7 . ПМИД 8649461 .
- ^ Хилл К.А., Ван Дж., Фарвелл К.Д., Соммер С.С. (январь 2003 г.). «Спонтанные мутации тандемных оснований (TBM) демонстрируют драматическую специфичность ткани, возраста, структуры и спектра». Мутационные исследования . 534 (1–2): 173–186. дои : 10.1016/S1383-5718(02)00277-2 . ПМИД 12504766 .
- ^ Бюттнер В.Л., Хилл К.А., Халангода А., Зоммер СС (1999). «Мутации тандемных оснований возникают в печени и жировой ткани мышей преимущественно в виде трансверсий G:C в T:A и накапливаются с возрастом». Экологический и молекулярный мутагенез . 33 (4): 320–324. doi : 10.1002/(SICI)1098-2280(1999)33:4<320::AID-EM9>3.0.CO;2-S . ПМИД 10398380 . S2CID 37019230 .
- ^ Вяли У, Брандстрем М, Йоханссон М, Эллегрен Х (январь 2008 г.). «Инсерционно-делеционные полиморфизмы (инделы) как генетические маркеры в природных популяциях» . БМК Генетика . 9 :8. дои : 10.1186/1471-2156-9-8 . ПМК 2266919 . ПМИД 18211670 .
- ^ Эриксон П., Оксельман Б. (январь 2008 г.). Вольф Дж.Н. (ред.). «Целогенный позитивный отбор, повышенная частота синонимических замен, дупликация и индел-эволюция гена clpP1 хлоропластов» . ПЛОС ОДИН . 3 (1): e1386. Бибкод : 2008PLoSO...3.1386E . дои : 10.1371/journal.pone.0001386 . ПМК 2148103 . ПМИД 18167545 .
- ^ Перейра Ф, Карнейру Дж, Маттисен Р, ван Аш Б, Пинту Н, Гужман Л, Аморим А (декабрь 2010 г.). «Идентификация видов методом мультиплексного анализа последовательностей переменной длины» . Исследования нуклеиновых кислот . 38 (22): е203. дои : 10.1093/nar/gkq865 . ПМК 3001097 . ПМИД 20923781 .
- ^ Накамура Х., Муро Т., Имамура С., Юаса I (март 2009 г.). «Судебно-медицинская идентификация видов на основе изменения размеров гипервариабельных областей митохондриальной ДНК». Международный журнал юридической медицины . 123 (2): 177–184. дои : 10.1007/s00414-008-0306-7 . ПМИД 19052767 . S2CID 10531572 .
- ^ Таберле П., Куассак Э., Помпанон Ф., Джелли Л., Микель С., Валентини А. и др. (26 января 2007 г.). «Сила и ограничения интрона trnL (UAA) хлоропласта для штрих-кодирования ДНК растений» . Исследования нуклеиновых кислот . 35 (3): е14. дои : 10.1093/нар/gkl938 . ПМК 1807943 . ПМИД 17169982 .
- ^ Бай Х., Цао Ю., Цюань Дж., Донг Л., Ли З., Чжу Ю. и др. (2013). «Выявление вариаций полногеномных последовательностей и разработка новых молекулярных маркеров для генетических исследований путем повторного секвенирования сорта просо ландрас» . ПЛОС ОДИН . 8 (9): е73514. Бибкод : 2013PLoSO...873514B . дои : 10.1371/journal.pone.0073514 . ПМЦ 3769310 . ПМИД 24039970 .
- ^ Чжэн Л.И., Го XS, Хэ Б., Сунь Л.Дж., Пэн Ю., Донг С.С. и др. (ноябрь 2011 г.). «Общегеномные закономерности генетической изменчивости сладкого и зернового сорго (Sorghum bicolor)» . Геномная биология . 12 (11): Р114. дои : 10.1186/gb-2011-12-11-r114 . ПМК 3334600 . ПМИД 22104744 .
- ^ Абекасис Г.Р., Альтшулер Д., Аутон А., Брукс Л.Д., Дурбин Р.М., Гиббс Р.А. и др. (октябрь 2010 г.). «Карта вариаций генома человека по результатам популяционного секвенирования» . Природа . 467 (7319): 1061–1073. Бибкод : 2010Natur.467.1061T . дои : 10.1038/nature09534 . ПМК 3042601 . ПМИД 20981092 .
- ^ Миллс Р.Э., Люттиг К.Т., Ларкинс С.Э., Бошан А., Цуй С., Питтард В.С., Дивайн С.Е. (сентябрь 2006 г.). «Первоначальная карта вариаций вставки и удаления (INDEL) в геноме человека» . Геномные исследования . 16 (9): 1182–1190. дои : 10.1101/гр.4565806 . ПМЦ 1557762 . ПМИД 16902084 .
- ^ Лодиш, Х (2021). Молекулярно-клеточная биология (9-е изд.). У. Х. Фриман. стр. 726–892.
- ^ Хао, Цянь; Чжан, Чуаньцзун; Лиан, Чаоян; Ло, Симин; Цао, Вэньи; Ван, Бинбин; Се, Ся; Да, Сяофэй; Гуй, Туантуан; Воена, Клаудия; Пиги, Кьяра; Ван, Яньян; Тянь, Ин; Ван, Синь; Дай, Пэнфэй (31 марта 2023 г.). «Механизмы репарации ДНК, которые способствуют событиям вставки-делеции во время диверсификации генов иммуноглобулинов» . Наука Иммунология . 8 (81): eade1167. doi : 10.1126/sciimmunol.ade1167 . ISSN 2470-9468 . ПМЦ 10351598 . ПМИД 36961908 .