Введение

Мутация, приводящая к удалению части последовательности ДНК.

В генетике делеция (также называемая делецией гена, дефицитом или мутацией делеции) (обозначение: Δ) – это мутация (генетическая аберрация), при которой часть хромосомы или последовательности ДНК оказывается исключенной в процессе репликации ДНК. Может быть удалено любое количество нуклеотидов – от одной основы до целого фрагмента хромосомы. Некоторые хромосомы имеют участки повышенной хрупкости, где происходят разрывы, что приводит к удалению части хромосомы. Эти разрывы могут быть вызваны нагреванием, вирусами, радиацией или химическими реакциями. Когда хромосома разрывается, и часть ее удаляется или теряется, отсутствующий фрагмент хромосомы называют делецией или дефицитом. Для образования синапса между хромосомой с крупным интеркалярным дефицитом и нормальной полной гомологом, неспаренная область нормального гомолога должна выходить из линейной структуры, образуя петлю делеции или компенсаторную петлю. Наименьшие делеции, затрагивающие одну основу, возникают в результате переключения одной основы в матричной ДНК, за которым следует смещение нити матричной ДНК в активном центре ДНК-полимеразы. Делеции могут быть вызваны ошибками при хромосомном кроссинговере во время мейоза, что приводит к развитию ряда серьезных генетических заболеваний. Делеции, не кратные трем основаниям, могут вызывать сдвиг рамки считывания, изменяя трехнуклеотидную рамку чтения белка в генетической последовательности. Делеции характерны для эукариотических организмов, включая человека, но не встречаются у прокариотических организмов, таких как бактерии.

Номенклатура

Международная система номенклатуры цитогеномики человека (ISCN) — это международный стандарт номенклатуры человеческих хромосом, включающий обозначения участков, символы и сокращённые термины, используемые при описании хромосом и хромосомных аномалий человека. К сокращениям относятся знак минус (−) для обозначения делеций хромосом и "del" для обозначения делеций фрагментов хромосомы.

Эффекты

Малые делеции реже приводят к летальному исходу; большие делеции обычно летальны – однако всегда существуют вариации, зависящие от того, какие гены были потеряны. Некоторые делеции среднего размера приводят к узнаваемым нарушениям у человека, например, к синдрому Уильямса. Удаление числа пар оснований, не кратного трем, приведет к мутации со сдвигом рамки считывания, в результате чего все кодоны после делеции будут считываться неправильно во время трансляции, что приведет к образованию сильно измененного и потенциально нефункционального белка. В отличие от этого, делеция, кратная трем, называется делецией в рамке. Делеции ответственны за широкий спектр генетических заболеваний, включая некоторые случаи мужского бесплодия и две трети случаев мышечной дистрофии Дюшенна. Удаление части короткого плеча хромосомы 5 приводит к синдрому «Крик кошки». Некоторые синдромы, включая синдром Ангельмана и синдром Прадера-Вилли, связаны как с микроделециями, так и с геномным импринтингом, что означает, что одна и та же микроделеция может вызывать два разных синдрома в зависимости от того, от какого из родителей она унаследована. Недавние исследования показывают, что некоторые делеции высококонсервативных последовательностей (CONDEL) могут быть ответственны за эволюционные различия между близкородственными видами. Такие делеции у человека, известные как hCONDEL, могут быть ответственны за анатомические и поведенческие различия между людьми, шимпанзе и другими видами млекопитающих, такими как обезьяны. Недавняя комплексная классификация и количественная оценка драйверных событий на уровне пациентов в когортах TCGA показали, что в среднем на опухоль приходится 12 драйверных событий, из которых 2,1 – это делеции генов-супрессоров опухолей.

Обнаружение

Внедрение молекулярных методов в сочетании с классическими цитогенетическими методами в последние годы значительно улучшило диагностический потенциал при выявлении хромосомных аномалий. В частности, микроматричная сравнительная геномная гибридизация (CGH), основанная на использовании BAC-клонов, представляет собой перспективный метод для обнаружения изменений числа копий ДНК в геномном масштабе. Разрешение обнаружения может достигать более 30 000 "полос", а размер обнаруживаемых хромосомных делеций может быть столь мал, как 5–20 кб. Для выявления ошибок делеции последовательностей ДНК, таких как профилирование концевых последовательностей, были выбраны и другие вычислительные методы.

Делеции митохондриальной ДНК

В дрожжах Saccharomyces cerevisiae ядерные гены Rad51p, Rad52p и Rad59p кодируют белки, необходимые для рекомбинационного восстановления и участвующие в восстановлении двухцепочечных разрывов в митохондриальной ДНК. Отсутствие этих белков снижает частоту спонтанных делеций ДНК в митохондриях. Это указывает на то, что восстановление двухцепочечных разрывов ДНК посредством гомологичной рекомбинации является этапом формирования делеций митохондриальной ДНК.