Löschung (Genetik) - Deletion (genetics)

Deletion auf einem Chromosom

In der Genetik , eine Deletion (auch genannt Gendeletion , Mangel oder Deletionsmutation ) (Zeichen: Δ ) ist eine Mutation (eine genetische Aberration) , in dem ein Teil eines Chromosoms oder eine Sequenz von DNA weggelassen während der DNA - Replikation. Es können beliebig viele Nukleotide deletiert werden, von einer einzelnen Base bis hin zu einem ganzen Chromosomenstück.

Die kleinsten Einzelbasen-Deletionsmutationen treten auf, indem eine einzelne Base in der Matrizen-DNA umgedreht wird, gefolgt von einem Verrutschen des Matrizen-DNA-Strangs, innerhalb des aktiven Zentrums der DNA-Polymerase.

Deletionen können durch Fehler beim chromosomalen Crossover während der Meiose verursacht werden , die mehrere schwere genetische Erkrankungen verursacht . Deletionen, die nicht in Vielfachen von drei Basen auftreten, können einen Leserastersprung verursachen, indem sie den 3-Nukleotid-Proteinleserahmen der genetischen Sequenz ändern. Deletionen sind repräsentativ für eukaryontische Organismen, einschließlich des Menschen, und nicht für prokaryontische Organismen wie Bakterien.

Ursachen

Ursachen sind unter anderem:

Damit Synapsen zwischen einem Chromosom mit einem großen interkalären Mangel und einem normalen vollständigen Homolog auftreten können, muss die ungepaarte Region des normalen Homologs aus der linearen Struktur in eine Deletions- oder Kompensationsschleife schleifen .

Typen

Zu den Löscharten gehören die folgenden:

  • Terminale Deletion – eine Deletion, die gegen Ende eines Chromosoms auftritt.
  • Interkaläre/interstitielle Deletion – eine Deletion, die aus dem Inneren eines Chromosoms auftritt.
  • Mikrodeletion – eine relativ kleine Deletion (bis zu 5 MB, die ein Dutzend Gene enthalten könnte).

Mikrodeletion wird normalerweise bei Kindern mit körperlichen Anomalien gefunden. Eine große Menge an Löschung würde zu einem sofortigen Schwangerschaftsabbruch (Fehlgeburt) führen.

Auswirkungen

Kleine Deletionen sind weniger wahrscheinlich tödlich; große Deletionen sind normalerweise tödlich – es gibt immer Variationen, die darauf basieren, welche Gene verloren gehen. Einige mittelgroße Deletionen führen zu erkennbaren menschlichen Erkrankungen, zB Williams-Syndrom .

Die Deletion einer Anzahl von Paaren, die nicht gleichmäßig durch drei teilbar ist, führt zu einer Frameshift-Mutation , die dazu führt, dass alle nach der Deletion auftretenden Codons während der Translation falsch gelesen werden , wodurch ein stark verändertes und möglicherweise nicht funktionierendes Protein entsteht . Im Gegensatz dazu wird eine Löschung, die gleichmäßig durch drei teilbar ist, als In-Frame- Deletion bezeichnet.

Deletionen sind für eine Reihe genetischer Störungen verantwortlich, darunter einige Fälle männlicher Unfruchtbarkeit , zwei Drittel der Fälle von Duchenne-Muskeldystrophie und zwei Drittel der Fälle von Mukoviszidose (die durch ΔF508 verursacht werden ). Die Deletion eines Teils des kurzen Arms von Chromosom 5 führt zum Cri-du-Chat- Syndrom. Deletionen im SMN- kodierenden Gen verursachen spinale Muskelatrophie , die häufigste genetische Ursache für den Säuglingstod.

Neuere Arbeiten legen nahe, dass einige Deletionen hochkonservierter Sequenzen (CONDELs) für die evolutionären Unterschiede zwischen eng verwandten Arten verantwortlich sein könnten. Solche Deletionen beim Menschen, die als hCONDELs bezeichnet werden , können für die anatomischen und verhaltensbezogenen Unterschiede zwischen Menschen, Schimpansen und anderen Säugetierarten wie Affen oder Affen verantwortlich sein.

Erkennung

Die Einführung molekularer Techniken in Verbindung mit klassischen zytogenetischen Methoden hat in den letzten Jahren das diagnostische Potenzial für Chromosomenanomalien stark verbessert. Insbesondere die Microarray-Comparative Genomic Hybridization (CGH) auf Basis von BAC-Klonen verspricht eine sensitive Strategie zum Nachweis von DNA-Kopienzahländerungen im genomweiten Maßstab. Die Auflösung des Nachweises könnte bis zu >30.000 "Banden" betragen und die Größe der nachgewiesenen chromosomalen Deletion könnte eine Länge von nur 5–20 kb haben. Andere Berechnungsmethoden wurden ausgewählt, um Deletionsfehler bei der DNA-Sequenzierung zu entdecken, wie z. B. das Endsequenz-Profiling .

Siehe auch

Verweise