Jump to content

Вставка (генетика)

(Перенаправлено с Генетической вставки )
Иллюстрация вставки на уровне хромосомы.

В генетике инсерция ДНК (также называемая инсерционной мутацией ) — это добавление одной или нескольких пар нуклеотидных оснований в последовательность . Это часто может происходить в микросателлитных областях из-за проскальзывания ДНК-полимеразы . Вставки могут быть любого размера: от одной пары оснований, неправильно вставленной в последовательность ДНК, до участка одной хромосомы, вставленного в другую. Считается, что механизм вставочных мутаций наименьшего одного основания заключается в разделении пар оснований между нитями матрицы и праймера с последующим укладкой несмежных оснований, которое может происходить локально в активном сайте ДНК-полимеразы. [1] На хромосомы уровне вставка означает вставку более крупной последовательности в хромосому. Это может произойти из-за неравного кроссинговера во время мейоза .

Добавление N-области представляет собой добавление некодируемых нуклеотидов во время рекомбинации терминальной дезоксинуклеотидилтрансферазой .

Инсерция P-нуклеотида представляет собой вставку палиндромных последовательностей , кодируемых концами рекомбинирующих генных сегментов.

Тринуклеотидные повторы классифицируются как инсерционные мутации. [2] [3] а иногда и как отдельный класс мутаций. [4]

Нуклеаза цинковых пальцев (ZFN) , эффекторные нуклеазы, подобные активатору транскрипции (TALEN) , и редактирование генов CRISPR — три основных метода, использованных в предыдущих исследованиях для достижения вставки генов. А инструменты CRISPR/Cas уже стали одним из наиболее часто используемых методов представления исследований.

На основе инструментов CRISPR/Cas уже разработаны различные системы для реализации конкретных функций. Например, одной из стратегий является система разрезания двухцепочечных нуклеаз с использованием обычного белка Cas9 с одной направляющей РНК (sgRNA) и последующим внедрением гена посредством соединения концов или деления клеток с помощью системы репарации ДНК . [5] Другим примером является система первичного редактирования , в которой используется никаза Cas9 и направляющая РНК первичного редактирования (пегРНК), несущая целевые гены. [5]

Одним из ограничений современной технологии является то, что размер для точной вставки ДНК недостаточно велик. [6] для удовлетворения спроса на исследования генома. Транспозиция ДНК под контролем РНК является новой областью решения этой проблемы. [7] Ожидается, что более эффективные методы будут разработаны и применены в области генной инженерии.

Вставки могут быть особенно опасными, если они происходят в экзоне , кодирующей аминокислоту области гена . Мутация сдвига рамки считывания , изменение нормальной рамки считывания гена, возникает, если количество вставленных нуклеотидов не делится на три, то есть количество нуклеотидов на кодон . Мутации сдвига рамки считывания изменят все аминокислоты, кодируемые геном после мутации. Обычно вставки и последующая мутация сдвига рамки считывания приводят к тому, что активная трансляция гена сталкивается с преждевременным стоп-кодоном , что приводит к прекращению трансляции и образованию усеченного белка. Транскрипты, несущие мутацию сдвига рамки считывания, также могут разрушаться в результате нонсенс-опосредованного распада во время трансляции, что не приводит к образованию какого-либо белкового продукта. При трансляции усеченные белки часто не могут функционировать должным образом или вообще не могут функционировать и могут привести к любому количеству генетических нарушений в зависимости от гена, в котором происходит вставка. [8]

Вставки внутри кадра происходят, когда рамка считывания не изменяется в результате вставки; количество вставленных нуклеотидов делится на три. Рамка считывания остается неповрежденной после вставки, и трансляция, скорее всего, завершится до завершения, если вставленные нуклеотиды не кодируют стоп-кодон. Однако из-за вставленных нуклеотидов готовый белок будет содержать, в зависимости от размера вставки, множество новых аминокислот, которые могут повлиять на функцию белка.

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Банавали, Нилеш К. (2013). «Частичное переворачивание оснований достаточно для проскальзывания цепи вблизи концов дуплекса ДНК». Журнал Американского химического общества . 135 (22): 8274–8282. дои : 10.1021/ja401573j . ПМИД   23692220 .
  2. ^ «Механизмы: генетическая изменчивость: типы мутаций» . Эволюция 101: Понимание эволюции для учителей . Музей палеонтологии Калифорнийского университета. Архивировано из оригинала 14 апреля 2009 г. Проверено 19 сентября 2009 г. ] Понимание эволюции для учителей. Дом. Проверено 19 сентября 2009 г.
  3. ^ Браун, Теренс А. (2007). «16 мутаций и репарация ДНК» . Геномы 3 . Гирляндная наука. п. 510. ИСБН  978-0-8153-4138-3 .
  4. ^ Фараоне, Стивен В.; Цуанг, Мин Т.; Цуанг, Дебби В. (1999). «5 Молекулярная генетика и психические заболевания: поиск механизмов заболеваний: типы мутаций» . Генетика психических расстройств: Руководство для студентов, врачей и исследователей . Гилфорд Пресс. п. 145 . ISBN  978-1-57230-479-6 .
  5. ^ Jump up to: а б Анзалоне, Эндрю В.; Коблан, Люк В.; Лю, Дэвид Р. (2020). «Редактирование генома с помощью нуклеаз CRISPR – Cas, базовых редакторов, транспозаз и прайм-редакторов» . Природная биотехнология . 38 (7): 824–844. дои : 10.1038/s41587-020-0561-9 . ПМИД   32572269 . S2CID   256820370 .
  6. ^ Сунь, Лэй, Юань; Ли, Гао, Ли, Юньцзя; Цао, Ян, Чао; Ван, Цзивэй; Ван, Яньпэн; Кевин Тяньменг, Caixia (2023). последовательностей ДНК в геномы растений с использованием редакторов PrimeRoot» : больших интеграция 10.1038 / s41587-023-01769 . «   doi . -   w Точная
  7. ^ Ван, Джой Ю.; Дудна, Дженнифер А. (2023). «Технология CRISPR: десятилетие редактирования генома — это только начало» . Наука . 379 (6629): eadd8643. doi : 10.1126/science.add8643 . ПМИД   36656942 . S2CID   255966509 .
  8. ^ 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 . S2CID   2737235 .

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
  • Пирс, Бенджамин А. (2013). Генетика: концептуальный подход (5-е изд.). У. Х. Фриман. ISBN  978-1-4641-5084-5 .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 7de18061f6901eccee257d6bede1c8c7__1702561140
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/7d/c7/7de18061f6901eccee257d6bede1c8c7.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Insertion (genetics) - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)