Бришење (генетика)
Во генетиката, бришење (исто така наречено бришење ген, недостаток или мутација на бришење) (знак: Δ) е мутација (генетска аберација) во која дел од хромозомот или низа од ДНК се изоставени за време на репликацијата на ДНК. Може да биде избришан кој било број на нуклеотиди, од една база до цел дел од хромозомот.[1] Некои хромозоми имаат кревки точки каде се случуваат прекини, што резултира со бришење на дел од хромозомот. Паузите можат да бидат предизвикани од топлина, вируси, зрачење или хемиски реакции. Кога хромозомот се распаѓа, ако дел од него е избришан или изгубен, делот од хромозомот што недостасува е нарекувано бришење или недостаток.[2]
За да биде појавена синапсија помеѓу хромозом со голем интеркаларен недостаток и нормален целосен хомолог, неспарениот регион на нормалниот хомолог мора да излезе од линеарната структура во јамка за бришење или надоместок.
Најмалите мутации на бришење на една база се случуваат со превртување на една база во шаблонската ДНК, проследено со пролизгување на шаблонот на влакното на ДНК, во рамките на активното место на ДНК-полимеразата.[3][4][5]
Бришењето може да биде предизвикано од грешки во хромозомското вкрстување за време на мејозата, што предизвикува неколку сериозни генетски болести. Бришењето што не се јавува во множители на три бази може да предизвика поместување на рамката со менување на рамката за читање на 3-нуклеотидните белковини на генетската низа. Бришењата се присутни кај еукариотските организми, вклучувајќи ги и луѓето, а не кај прокариотските организми, како што се бактериите.
Причини
Причините се следниве:
- Загуби од транслокација
- Хромозомски вкрстувања во хромозомска инверзија
- Нерамномерно преминување
- Прекршување без повторно приклучување
Видови
Видовите бришења се следниве:
- Терминално бришење - бришење што се случува кон крајот на хромозомот.
- Интеркаларно/интерстицијално бришење – бришење што се јавува од внатрешноста на хромозомот.
- Микробришење – релативно мала количина на бришење (до 5Mb што може да вклучува десетина гени).
Микробришењето обично се наоѓа кај деца со физички абнормалности. Голема количина на бришење би резултирала со непосреден абортус (спонтан абортус).
Номенклатура
Меѓународниот систем за човечка цитогеномска номенклатура е меѓународен стандард за номенклатура на човечкиот хромозом, кој вклучува имиња на редови, симболи и скратени поими кои се користени во описот на човечкиот хромозом и хромозомските абнормалности. Кратенките вклучуваат минусен знак (−) за бришење на хромозомот и „del“ за бришење на делови од хромозом.[7]
Ефекти
Малите бришења се со помала веројатност да бидат фатални; големите бришења обично се фатални - секогаш постојат варијации врз основа на кои гените се губени. Некои бришења со средна големина доведуваат до препознатливи човечки нарушувања, на пр. Вилијамсов синдром.
Бришењето на одреден број парови кои не се рамномерно деливи со три ќе доведе до мутација на поместување на рамката, предизвикувајќи сите кодони што се случуваат по бришењето да бидат погрешно прочитани за време на преводот, создавајќи сериозно изменета и потенцијално нефункционална белковина. Спротивно на тоа, бришењето кое е рамномерно деливо со три е нарекувано бришење „во рамка“.[8]
Бришењето се одговорни за низа генетски нарушувања, вклучувајќи некои случаи на машка неплодност, две третини од случаите на Дишенова мускулна дистрофија,[1] и две третини од случаите на цистична фиброза (оние предизвикани од ΔF508).[9] Бришењето на дел од краткиот крак на хромозомот 5 резултира со синдромот на мачкин плач.[1] Бришењето во генот за кодирање на преживувањето на моторниот неврон предизвикува 'рбетна мускулна атрофија, најчеста генетска причина за смрт на доенчиња.
Микробришењата се поврзани со многу различни состојби, вклучително и Ангелмановиот синдром, Прадер-Вилиевиот синдром и Диџорџовиот синдром.[10] Некои синдроми, вклучително и Ангелмановиот синдром и Прадер-Вилиевиот синдром, се поврзани и со микробришења и со геномско втиснување, што значи дека истото микробришење може да предизвика два различни синдроми во зависност од тоа од кој родител доаѓа бришењето.[11]
Неодамнешната работа наведува дека некои бришења на високо зачувани низи може да бидат одговорни за еволутивните разлики присутни меѓу тесно сродните видови. Ваквите бришења кај луѓето, наречени човечки зачувани бришења, може да бидат одговорни за анатомските и однесувачките разлики помеѓу луѓето, шимпанзата и другите врсти цицачи како човеколиките мајмуни или мајмуните.[12]
Неодамнешната сеопфатна класификација на ниво на пациент и квантификација на настаните на двигателите во групите TCGA, открила дека во просек има 12 двигателски настани по тумор, од кои 2,1 се бришења на туморски сузбивачи.[13]
Откривање
Воведувањето на молекуларни техники во врска со класичните цитогенетски методи во последниве години значително го подобрила дијагностичкиот потенцијал за хромозомски абнормалности. Конкретно, споредбената геномска хибридизација со микронизи заснована на употреба на клонови на бактериски вештачки хромозоми, ветува чувствителна стратегија за откривање на промени во бројот на копии на ДНК на ниво на геном. Резолуцијата на откривањето може да биде висока до 30.000 „редови“ и големината на откриеното бришење на хромозомите може да биде мала од 5-20 kb во должина.[14] Други сметачки методи биле избирани за да бидат откриени грешки при бришење во секвенционирањето на ДНК, како што е профилирањето на крајната низа.[15][16]
Бришење на митохондриската ДНК
Во квасецот Saccharomyces cerevisiae, јадрените гени Rad51p, Rad52p и Rad59p кодираат белковини кои се неопходни за рекомбинациско поправка и се користени во поправка на прекини на двојни влакна во митохондриската ДНК.[17] Губењето на овие белковини ја намалува стапката на спонтано бришење на ДНК во митохондриите.[17] Ова откритие дава знак дека поправката на прекините на ДНК со двојни влакна со хомологна рекомбинација е чекор во образувањето на бришења на митохондриската ДНК.
Поврзано
- Вметнување-бришење
- Хромозомски аберации
- Нулти алел
- Список на генетски нарушувања
- Медицинска генетика
- Синдром на микробришење
- Синдром на хромозомско бришење
- Вметнување (генетика)
- Бришење на 10q26