Удаление (генетика)

В генетике делеция (генетическая аберрация (также называемая делецией генов , дефицит или делеционной мутации ) (знак: δ ) представляет собой мутация ), в которой часть хромосомы или последовательность ДНК оставляется во время репликации ДНК. Любое количество нуклеотидов может быть удалено, от одного основания до целого куска хромосомы. ^{[ 1 ]} Некоторые хромосомы имеют хрупкие пятна, где происходят разрывы, что приводит к удалению части хромосомы. Разрывы могут быть вызваны теплыми, вирусами, радиацией или химическими реакциями. Когда хромосома ломается, если часть ее удаляется или потеряна, недостающая часть хромосомы называется делецией или дефицитом. ^{[ 2 ]}

Чтобы синапсис возникал между хромосомой с большим интеркалярным дефицитом и нормальным полным гомологом, непарная область нормального гомолога должна забратьсь из линейной структуры в цикл удаления или компенсации .

Наименьшие мутации удаления единого основания возникают путем одного основания, переворачивающегося в ДНК матрицы, с последующим проскальзыванием матрицы ДНК -цепи, внутри активного сайта ДНК -полимеразы. ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}

Делеции могут быть вызваны ошибками в хромосомном кроссовере во время мейоза , что вызывает несколько серьезных генетических заболеваний . Делеции, которые не возникают в кратных трех оснований, могут вызвать съемку кадров путем изменения рамки считывания 3-нуклеотидного белка в генетической последовательности. Делеции являются репрезентативными для эукариотических организмов, включая людей, а не в прокариотических организмах, таких как бактерии.

Причины

Причины включают следующее:

Потери от транслокации
Хромосомные кроссоверы в хромосомной инверсии
Неравномерно пересекать
Ломается, не воссоединившись

Типы

Типы удаления включают следующее:

Удаление терминала - делеция, которая возникает к концу хромосомы.
Интеркалярный/интерстициальная делеция - делеция, которая возникает из внутренней части хромосомы.
Микроделеция - относительно небольшое количество делеции (до 5 МБ, которое может включать дюжину генов).

Микро-удаление обычно встречается у детей с физическими нарушениями. Большое количество удаления приведет к немедленному аборту (выкидыш).

Номенклатура

Международная система цитогеномной системы человека (ISCN) является международным стандартом для хромосомы человека номенклатуры , которая включает в себя названия полос, символы и сокращенные термины, используемые в описании аномалий хромосомы человека и хромосом. Сокращения включают знак минус ( -) для удаления хромосом и DEL для удаления частей хромосомы. ^{[ 7 ]}

Эффекты

Небольшие удаления менее вероятно будут смертельными; Большие удаления обычно являются смертельными - всегда существуют различия, основываясь на том, какие гены теряются. Некоторые делеции среднего размера приводят к узнаваемым человеческим расстройствам, например, синдрому Уильямса .

Удаление ряда пар, которые не равномерно делится на три, приведет к мутации FrameShift , вызывая неверно, что все кодоны возникают после неправильного чтения во время трансляции , вызывая сильно измененный и потенциально нефункциональный белок . Напротив, делеция, которая равномерно делится на три, называется удалением в рамке . ^{[ 8 ]}

Делеции ответственны за множество генетических расстройств, в том числе некоторые случаи мужского бесплодия , две трети случаев мышечной дистрофии Дюшенна , ^{[ 1 ]} и две трети случаев муковисцидоза (те, которые вызваны ΔF508 ). ^{[ 9 ]} Удаление части короткой руки хромосомы 5 приводит к синдрому Cri du Chat . ^{[ 1 ]} Делеции в гене -кодирующем SMN вызывают атрофию мышц позвоночника , наиболее распространенной генетической причины смерти от младенца.

Микроделиции связаны со многими различными условиями, включая синдром Ангельмана, синдром Прадера-Уилли и синдром Дигоржа. ^{[ 10 ]} Некоторые синдромы, включая синдром Ангельмана и синдром Прадера-Вилли, связаны как с микроделециями, так и с геномным импринтинг, что означает, что такая же микроделеция может вызвать два разных синдрома в зависимости от того, от какого родителя возникло делеция. ^{[ 11 ]}

Недавняя работа предполагает, что некоторые делеции высоко консервативных последовательностей (контенты) могут быть ответственны за эволюционные различия, присутствующие среди близкородственных видов. Такие делеции у людей, называемые Hcondels , могут быть ответственны за анатомические и поведенческие различия между людьми, шимпанзе и другими разновидностями млекопитающих, таких как обезьяна или обезьяны. ^{[ 12 ]}

Недавняя комплексная классификация на уровне пациентов и количественная оценка событий водителей в когортах TCGA показала, что в среднем 12 событий водителя на опухоль, из которых 2,1 являются делециями супрессоров опухолей . ^{[ 13 ]}

Обнаружение

Внедрение молекулярных методов в сочетании с классическими цитогенетическими методами в последние годы значительно улучшило диагностический потенциал хромосомных аномалий. В частности, геномная гибридизация геномной гибридизации микрочипов (CGH) на основе использования клонов BAC обещает чувствительную стратегию для обнаружения изменений в копии ДНК в масштабе по всему геному. Разрешение обнаружения может быть настолько высоким, чем> 30 000 «полос», а размер обнаруженной хромосомной делеции может быть длиной до 5–20 КБ. ^{[ 14 ]} Другие методы вычисления были выбраны для обнаружения ошибок делеции секвенирования ДНК, таких как профилирование конечной последовательности . ^{[ 15 ]}^{[ 16 ]}

Митохондриальная ДНК делеции

У дрожжей Saccharomyces cerevisiae кодируют ядерные гены Rad51 P, Rad52 P и Rad59p , которые необходимы для рекомбинационного восстановления и используются для восстановления разрывов двойной цепи в митохондриальной ДНК . ^{[ 17 ]} Потеря этих белков снижает скорость спонтанных событий делеции ДНК в митохондриях. ^{[ 17 ]} Этот вывод подразумевает, что восстановление двойных разрывов ДНК с помощью гомологичной рекомбинации является шагом в образовании делеций митохондриальной ДНК.

Смотрите также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Льюис Р. (2004). Человеческая генетика: концепции и приложения (6 -е изд.). МакГроу Хилл. ISBN 978-0072951745 .
^ Клуг, Уильям С. (2015). Концепции генетики . Майкл Р. Каммингс, Шарлотта А. Спенсер, Майкл Анджело Палладино (Одиннадцатое изд.). Бостон. ISBN 978-0-321-94891-5 Полем OCLC 880404074 . {{cite book}}: CS1 Maint: местоположение отсутствует издатель ( ссылка )
^ Banavali, Nilesh K. (2013). «Частичного переворачивания основания достаточно для проскальзывания пряди возле ДНК -дуплексных терминов». Журнал Американского химического общества . 135 (22): 8274–8282. doi : 10.1021/ja401573j . PMID 23692220 .
^ Banavali, Nilesh K. (2013). «Анализ взаимосвязи между одно базовым переворотом и проскальзыванием пряди вблизи ДНК -дуплексных терминов». Журнал физической химии б . 117 (46): 14320–14328. doi : 10.1021/jp408957c . PMID 24206351 .
^ Манджари, Свати Р.; Пата, Дженис Д.; Banavali, Nilesh K. (2014). «Установка цитозина и проскальзывание цепи в последовательности мутации вставки-перелета в дуплексе ДНК, содержащей выступ» . Биохимия . 53 (23): 3807–3816. doi : 10.1021/bi500189g . PMC 4063443 . PMID 24854722 .
^ Warrender JD, Moorman AV, Lord P (2019). «Полностью вычислительное и разумное представление для кариотипов» . Биоинформатика . 35 (24): 5264–5270. doi : 10.1093/bioinformatics/btz440 . PMC 6954653 . PMID 31228194 . {{cite journal}}: Cs1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- «Это статья с открытым доступом, распределенную в соответствии с условиями лицензии на атрибуцию Creative Commons ( http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ )»
^ «Символы ISCN и сокращенные термины» . Институт медицинских исследований Кориэлла . Получено 2022-10-27 .
^ LSDB-Контролируемые словарный запас термины, архивные 2011-10-06 в The Wayback Machine в Центре знаний Gen2phen. Опубликовано пт, 01.08.2010.
^ Митчелл, Ричард Шеппард; Кумар, Виной; Роббинс, Стэнли Л.; Аббас, Абул К.; Фаусто, Нельсон (2007). Роббинс Базовая патология . Saunders/Elsevier. ISBN 978-1-4160-2973-1 .
^ Srour, Myriam; Шевелл, Майкл (2015-01-01), Розенберг, Роджер Н.; Pascual, Juan M. (Eds.), «Глава 14 - Глобальная задержка развития и интеллектуальная инвалидность» , Молекулярная и генетическая основа Розенберга неврологических и психиатрических заболеваний (Пятое издание) , Бостон: Академическая пресса, с. 151–161, ISBN 978-0-12-410529-4 Получено 2022-01-07
^ Калснер, Луиза; Чемберлен, Сторми Дж. (22 апреля 2015 г.). «Синдромы дублирования Прадер-Уилли, Ангелман и 15Q11-Q13» . Педиатрические клиники Северной Америки . 62 (3): 587–606. doi : 10.1016/j.pcl.2015.03.004 . ISSN 0031-3955 . PMC 4449422 . PMID 26022164 .
^ 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). «Специфичная для человека потеря регуляторной ДНК и эволюция человеческих черт» . Природа . 471 (7337): 216–9. Bibcode : 2011natur.471..216m . doi : 10.1038/nature09774 . PMC 3071156 . PMID 21390129 .
^ Вьяткин, Алекси Д.; Otnyukov, Danila v.; Ленов, Сергей В.; Беликов, Алекси В. (14 января 2022 г.). «Комплексная классификация на уровне пациентов и количественная оценка событий водителя в когортах TCGA Pancanatlas» . PLOS Genetics . 18 (1): E1009996. doi : 10.1371/journal.pgen.1009996 . PMC 8759692 . PMID 35030162 .
^ Рен, ч (май 2005). «Микрочип фрагмента ПЦР на основе BAC: обнаружение с высоким разрешением хромосомной делеции и точек перерыва дублирования» . Человеческая мутация . 25 (5): 476–482. doi : 10.1002/Humu.20164 . PMID 15832308 . S2CID 28030180 .
^ Shmilovici, A.; Бен-Гал И. (2007). «Использование модели VOM для реконструкции потенциальных областей кодирования в последовательностях EST» (PDF) . Журнал вычислительной статистики . 22 (1): 49–69. doi : 10.1007/s00180-007-0021-8 . S2CID 2737235 . Архивировано из оригинала (PDF) 2020-05-31 . Получено 2014-01-10 .
^ Volik, S.; Zhao, S.; Чин, К.; Бребнер, JH; Херндон, доктор; Тао, Q.; Kowbel, D.; Huang, G.; Лапук, А.; Kuo, W.-L.; Магрейн, Г.; Де Йонг, П.; Грей, JW; Коллинз, С. (4 июня 2003 г.). «Профилирование конечной последовательности: анализ на основе последовательности аберрантных геномов» . Труды Национальной академии наук . 100 (13): 7696–7701. Bibcode : 2003pnas..100.7696V . doi : 10.1073/pnas.1232418100 . PMC 164650 . PMID 12788976 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Ivanetich, KM; Лукас, с.; Марш, JA; Зиман, мистер; Кац, Id; Брэдшоу, JJ (1978). «Органические соединения. Их взаимодействие и деградация печеночных микросомальных лекарственных метаболизирующих ферментов in vitro». Метаболизм и расположение лекарств: биологическая судьба химических веществ . 6 (3): 218–225. PMID 26540 .

[Lewis-1] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Льюис Р. (2004). Человеческая генетика: концепции и приложения (6 -е изд.). МакГроу Хилл. ISBN 978-0072951745 .

[2] Клуг, Уильям С. (2015). Концепции генетики . Майкл Р. Каммингс, Шарлотта А. Спенсер, Майкл Анджело Палладино (Одиннадцатое изд.). Бостон. ISBN 978-0-321-94891-5 Полем OCLC 880404074 . {{cite book}}: CS1 Maint: местоположение отсутствует издатель ( ссылка )

[3] Banavali, Nilesh K. (2013). «Частичного переворачивания основания достаточно для проскальзывания пряди возле ДНК -дуплексных терминов». Журнал Американского химического общества . 135 (22): 8274–8282. doi : 10.1021/ja401573j . PMID 23692220 .

[4] Banavali, Nilesh K. (2013). «Анализ взаимосвязи между одно базовым переворотом и проскальзыванием пряди вблизи ДНК -дуплексных терминов». Журнал физической химии б . 117 (46): 14320–14328. doi : 10.1021/jp408957c . PMID 24206351 .

[5] Манджари, Свати Р.; Пата, Дженис Д.; Banavali, Nilesh K. (2014). «Установка цитозина и проскальзывание цепи в последовательности мутации вставки-перелета в дуплексе ДНК, содержащей выступ» . Биохимия . 53 (23): 3807–3816. doi : 10.1021/bi500189g . PMC 4063443 . PMID 24854722 .

[6] Warrender JD, Moorman AV, Lord P (2019). «Полностью вычислительное и разумное представление для кариотипов» . Биоинформатика . 35 (24): 5264–5270. doi : 10.1093/bioinformatics/btz440 . PMC 6954653 . PMID 31228194 . {{cite journal}}: Cs1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- «Это статья с открытым доступом, распределенную в соответствии с условиями лицензии на атрибуцию Creative Commons ( http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ )»

[7] «Символы ISCN и сокращенные термины» . Институт медицинских исследований Кориэлла . Получено 2022-10-27 .

[8] LSDB-Контролируемые словарный запас термины, архивные 2011-10-06 в The Wayback Machine в Центре знаний Gen2phen. Опубликовано пт, 01.08.2010.

[kumar2007-9] Митчелл, Ричард Шеппард; Кумар, Виной; Роббинс, Стэнли Л.; Аббас, Абул К.; Фаусто, Нельсон (2007). Роббинс Базовая патология . Saunders/Elsevier. ISBN 978-1-4160-2973-1 .

[10] Srour, Myriam; Шевелл, Майкл (2015-01-01), Розенберг, Роджер Н.; Pascual, Juan M. (Eds.), «Глава 14 - Глобальная задержка развития и интеллектуальная инвалидность» , Молекулярная и генетическая основа Розенберга неврологических и психиатрических заболеваний (Пятое издание) , Бостон: Академическая пресса, с. 151–161, ISBN 978-0-12-410529-4 Получено 2022-01-07

[11] Калснер, Луиза; Чемберлен, Сторми Дж. (22 апреля 2015 г.). «Синдромы дублирования Прадер-Уилли, Ангелман и 15Q11-Q13» . Педиатрические клиники Северной Америки . 62 (3): 587–606. doi : 10.1016/j.pcl.2015.03.004 . ISSN 0031-3955 . PMC 4449422 . PMID 26022164 .

[McLeanCory-12] 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). «Специфичная для человека потеря регуляторной ДНК и эволюция человеческих черт» . Природа . 471 (7337): 216–9. Bibcode : 2011natur.471..216m . doi : 10.1038/nature09774 . PMC 3071156 . PMID 21390129 .

[13] Вьяткин, Алекси Д.; Otnyukov, Danila v.; Ленов, Сергей В.; Беликов, Алекси В. (14 января 2022 г.). «Комплексная классификация на уровне пациентов и количественная оценка событий водителя в когортах TCGA Pancanatlas» . PLOS Genetics . 18 (1): E1009996. doi : 10.1371/journal.pgen.1009996 . PMC 8759692 . PMID 35030162 .

[14] Рен, ч (май 2005). «Микрочип фрагмента ПЦР на основе BAC: обнаружение с высоким разрешением хромосомной делеции и точек перерыва дублирования» . Человеческая мутация . 25 (5): 476–482. doi : 10.1002/Humu.20164 . PMID 15832308 . S2CID 28030180 .

[15] Shmilovici, A.; Бен-Гал И. (2007). «Использование модели VOM для реконструкции потенциальных областей кодирования в последовательностях EST» (PDF) . Журнал вычислительной статистики . 22 (1): 49–69. doi : 10.1007/s00180-007-0021-8 . S2CID 2737235 . Архивировано из оригинала (PDF) 2020-05-31 . Получено 2014-01-10 .

[16] Volik, S.; Zhao, S.; Чин, К.; Бребнер, JH; Херндон, доктор; Тао, Q.; Kowbel, D.; Huang, G.; Лапук, А.; Kuo, W.-L.; Магрейн, Г.; Де Йонг, П.; Грей, JW; Коллинз, С. (4 июня 2003 г.). «Профилирование конечной последовательности: анализ на основе последовательности аберрантных геномов» . Труды Национальной академии наук . 100 (13): 7696–7701. Bibcode : 2003pnas..100.7696V . doi : 10.1073/pnas.1232418100 . PMC 164650 . PMID 12788976 .

[Stein2015-17] Jump up to: ^а ^{беременный} Ivanetich, KM; Лукас, с.; Марш, JA; Зиман, мистер; Кац, Id; Брэдшоу, JJ (1978). «Органические соединения. Их взаимодействие и деградация печеночных микросомальных лекарственных метаболизирующих ферментов in vitro». Метаболизм и расположение лекарств: биологическая судьба химических веществ . 6 (3): 218–225. PMID 26540 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]