Deleción (genética)
Mutación que elimina una parte de una secuencia de ADN
Deleción en un cromosoma

En genética , una deleción (también llamada deleción génica , deficiencia o mutación por deleción ) (signo: Δ ) es una mutación (una aberración genética) en la que una parte de un cromosoma o una secuencia de ADN se omite durante la replicación del ADN. Se puede eliminar cualquier número de nucleótidos , desde una sola base hasta un trozo entero de cromosoma. [1] Algunos cromosomas tienen puntos frágiles donde se producen roturas, lo que da como resultado la eliminación de una parte del cromosoma. Las roturas pueden ser inducidas por calor, virus, radiación o reacciones químicas. Cuando un cromosoma se rompe, si se elimina o pierde una parte de él, la pieza faltante del cromosoma se conoce como deleción o deficiencia. [2]

Para que se produzca una sinapsis entre un cromosoma con una gran deficiencia intercalar y un homólogo completo normal, la región desapareada del homólogo normal debe salir de la estructura lineal hacia un bucle de deleción o compensación .

Las mutaciones de eliminación de una sola base más pequeñas ocurren por una inversión de una sola base en el ADN molde, seguida por un deslizamiento de la cadena de ADN molde, dentro del sitio activo de la ADN polimerasa. [3] [4] [5]

Las deleciones pueden ser causadas por errores en el entrecruzamiento cromosómico durante la meiosis , lo que causa varias enfermedades genéticas graves . Las deleciones que no ocurren en múltiplos de tres bases pueden causar un desplazamiento del marco de lectura al cambiar el marco de lectura de la proteína de 3 nucleótidos de la secuencia genética. Las deleciones son representativas de los organismos eucariotas , incluidos los humanos, y no de los organismos procariotas , como las bacterias.

Causas

Las causas incluyen las siguientes:

Tipos

Los tipos de eliminación incluyen los siguientes:

  • Deleción terminal : una deleción que ocurre hacia el final de un cromosoma.
  • Deleción intercalar/intersticial : una deleción que ocurre desde el interior de un cromosoma.
  • Microdeleción : una cantidad relativamente pequeña de eliminación (hasta 5 Mb que podría incluir una docena de genes).

La microdeleción suele encontrarse en niños con anomalías físicas. Una gran cantidad de deleción daría lugar a un aborto inmediato (aborto espontáneo).

Nomenclatura

Tres anomalías cromosómicas con nomenclatura ISCN, con complejidad creciente: (A) Un cariotipo tumoral en un varón con pérdida del cromosoma Y, (B) síndrome de Prader-Willi, es decir, deleción en la región 15q11-q12 y (C) un cariotipo arbitrario que involucra una variedad de anomalías autosómicas y alosomales. [6]
Cariotipo humano con bandas y subbandas anotadas, tal como se utiliza para la nomenclatura de anomalías cromosómicas. Muestra regiones oscuras y blancas como las que se observan en las bandas G. Cada fila está alineada verticalmente a nivel del centrómero . Muestra 22 pares de cromosomas autosómicos homólogos , tanto las versiones femeninas (XX) como masculinas (XY) de los dos cromosomas sexuales , así como el genoma mitocondrial (abajo a la izquierda).

El Sistema Internacional de Nomenclatura Citogenómica Humana (ISCN) es un estándar internacional para la nomenclatura de los cromosomas humanos , que incluye nombres de bandas, símbolos y términos abreviados utilizados en la descripción de los cromosomas humanos y las anomalías cromosómicas. Las abreviaturas incluyen un signo menos (−) para las deleciones cromosómicas y del para las deleciones de partes de un cromosoma. [7]

Efectos

Las deleciones pequeñas tienen menos probabilidades de ser fatales; las deleciones grandes suelen ser fatales; siempre hay variaciones en función de los genes que se pierden. Algunas deleciones de tamaño mediano provocan trastornos humanos reconocibles, por ejemplo, el síndrome de Williams .

La eliminación de un número de pares que no sea divisible por tres dará lugar a una mutación por desplazamiento del marco de lectura , lo que hará que todos los codones que se produzcan después de la eliminación se lean de forma incorrecta durante la traducción , lo que producirá una proteína gravemente alterada y potencialmente no funcional . Por el contrario, una eliminación que sea divisible por tres se denomina eliminación en el marco de lectura . [8]

Las deleciones son responsables de una variedad de trastornos genéticos, incluidos algunos casos de infertilidad masculina , dos tercios de los casos de distrofia muscular de Duchenne , [1] y dos tercios de los casos de fibrosis quística (aquellos causados ​​por ΔF508 ). [9] La eliminación de parte del brazo corto del cromosoma 5 da como resultado el síndrome de Cri du chat . [1] Las deleciones en el gen que codifica SMN causan atrofia muscular espinal , la causa genética más común de muerte infantil.

Las microdeleciones están asociadas con muchas enfermedades diferentes, entre ellas el síndrome de Angelman, el síndrome de Prader-Willi y el síndrome de DiGeorge. [10] Algunos síndromes, entre ellos el síndrome de Angelman y el síndrome de Prader-Willi, están asociados tanto con microdeleciones como con impronta genómica, lo que significa que la misma microdeleción puede causar dos síndromes diferentes según el progenitor del que provenga la deleción. [11]

Trabajos recientes sugieren que algunas deleciones de secuencias altamente conservadas (CONDEL) pueden ser responsables de las diferencias evolutivas presentes entre especies estrechamente relacionadas. Dichas deleciones en humanos, conocidas como hCONDEL , pueden ser responsables de las diferencias anatómicas y de comportamiento entre humanos, chimpancés y otras variedades de mamíferos como simios o monos. [12]

Una reciente clasificación exhaustiva a nivel de paciente y cuantificación de eventos impulsores en cohortes de TCGA reveló que hay en promedio 12 eventos impulsores por tumor, de los cuales 2,1 son deleciones de supresores tumorales . [13]

Detección

La introducción de técnicas moleculares en conjunción con métodos citogenéticos clásicos ha mejorado en gran medida en los últimos años el potencial diagnóstico de anomalías cromosómicas. En particular, la hibridación genómica comparativa de microarrays (CGH) basada en el uso de clones BAC promete una estrategia sensible para la detección de cambios en el número de copias de ADN a escala de todo el genoma. La resolución de detección podría ser tan alta como >30.000 "bandas" y el tamaño de la deleción cromosómica detectada podría ser tan pequeño como 5-20 kb de longitud. [14] Se seleccionaron otros métodos de cálculo para descubrir errores de deleción en la secuenciación de ADN, como el perfil de secuencia final . [15] [16]

Eliminaciones de ADN mitocondrial

En la levadura Saccharomyces cerevisiae , los genes nucleares Rad51 p, Rad52 p y Rad59p codifican proteínas que son necesarias para la reparación recombinatoria y se emplean en la reparación de roturas de doble cadena en el ADN mitocondrial . [17] La ​​pérdida de estas proteínas disminuye la tasa de eventos de eliminación espontánea de ADN en las mitocondrias. [17] Este hallazgo implica que la reparación de roturas de doble cadena de ADN por recombinación homóloga es un paso en la formación de deleciones de ADN mitocondrial.

Véase también

Referencias

  1. ^ abc Lewis, R. (2004). Genética humana: conceptos y aplicaciones (6.ª ed.). McGraw Hill. ISBN 978-0072951745.
  2. ^ Klug, William S. (2015). Conceptos de genética. Michael R. Cummings, Charlotte A. Spencer, Michael Angelo Palladino (undécima edición). Boston. ISBN 978-0-321-94891-5.OCLC 880404074  .{{cite book}}: Mantenimiento de CS1: falta la ubicación del editor ( enlace )
  3. ^ Banavali, Nilesh K. (2013). "El cambio parcial de bases es suficiente para el deslizamiento de la cadena cerca de los extremos del dúplex de ADN". Journal of the American Chemical Society . 135 (22): 8274–8282. doi :10.1021/ja401573j. PMID  23692220.
  4. ^ Banavali, Nilesh K. (2013). "Análisis de la relación entre el cambio de base y el deslizamiento de la cadena cerca de los extremos dúplex del ADN". The Journal of Physical Chemistry B . 117 (46): 14320–14328. doi :10.1021/jp408957c. PMID  24206351.
  5. ^ Manjari, Swati R.; Pata, Janice D.; Banavali, Nilesh K. (2014). "Desapilamiento de citosina y deslizamiento de cadena en una secuencia de mutación por inserción-deleción en un dúplex de ADN que contiene salientes". Bioquímica . 53 (23): 3807–3816. doi :10.1021/bi500189g. PMC 4063443 . PMID  24854722. 
  6. ^ Warrender JD, Moorman AV, Lord P (2019). "Una representación completamente computacional y razonable para cariotipos". Bioinformática . 35 (24): 5264–5270. doi :10.1093/bioinformatics/btz440. PMC 6954653 . PMID  31228194. {{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
    - "Este es un artículo de acceso abierto distribuido bajo los términos de la Licencia Creative Commons Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)"
  7. ^ "Símbolos ISCN y términos abreviados". Instituto Coriell de Investigación Médica . Consultado el 27 de octubre de 2022 .
  8. ^ LSDB — Términos de vocabulario controlado Archivado el 6 de octubre de 2011 en Wayback Machine en el Centro de conocimiento GEN2PHEN. Publicado el viernes 1 de agosto de 2010.
  9. ^ Mitchell, Richard Sheppard; Kumar, Vinay; Robbins, Stanley L.; Abbas, Abul K.; Fausto, Nelson (2007). Patología básica de Robbins . Saunders/Elsevier. ISBN 978-1-4160-2973-1.
  10. ^ Srour, Myriam; Shevell, Michael (1 de enero de 2015), Rosenberg, Roger N.; Pascual, Juan M. (eds.), "Capítulo 14 - Retraso global del desarrollo y discapacidad intelectual", Rosenberg's Molecular and Genetic Basis of Neurological and Psychiatric Disease (quinta edición) , Boston: Academic Press, págs. 151-161, ISBN 978-0-12-410529-4, consultado el 7 de enero de 2022
  11. ^ Kalsner, Louisa; Chamberlain, Stormy J. (22 de abril de 2015). "Prader-Willi, Angelman y síndromes de duplicación 15q11-q13". Clínicas pediátricas de Norteamérica . 62 (3): 587–606. doi :10.1016/j.pcl.2015.03.004. ISSN  0031-3955. PMC 4449422 . PMID  26022164. 
  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 (marzo de 2011). "Pérdida específica de los humanos del ADN regulador y la evolución de los rasgos específicos de los humanos". Nature . 471 (7337): 216–9. Bibcode :2011Natur.471..216M. doi :10.1038/nature09774. PMC 3071156 . PMID  21390129. 
  13. ^ Vyatkin, Alexey D.; Otnyukov, Danila V.; Leonov, Sergey V.; Belikov, Aleksey V. (14 de enero de 2022). "Clasificación integral a nivel de paciente y cuantificación de eventos impulsores en cohortes TCGA PanCanAtlas". PLOS Genetics . 18 (1): e1009996. doi : 10.1371/journal.pgen.1009996 . PMC 8759692 . PMID  35030162. 
  14. ^ Ren, H (mayo de 2005). "Microarreglo de fragmentos de PCR basado en BAC: detección de alta resolución de puntos de corte de duplicación y deleción cromosómica". Human Mutation . 25 (5): 476–482. doi : 10.1002/humu.20164 . PMID  15832308. S2CID  28030180.
  15. ^ Shmilovici, A.; Ben-Gal, I. (2007). "Uso de un modelo VOM para reconstruir regiones de codificación potenciales en secuencias EST" (PDF) . Journal of Computational Statistics . 22 (1): 49–69. doi :10.1007/s00180-007-0021-8. S2CID  2737235. Archivado desde el original (PDF) el 2020-05-31 . Consultado el 2014-01-10 .
  16. ^ Volik, S.; Zhao, S.; Chin, K.; Brebner, JH; Herndon, DR; Tao, Q.; Kowbel, D.; Huang, G.; Lapuk, A.; Kuo, W.-L.; Magrane, G.; de Jong, P.; Gray, JW; Collins, C. (4 de junio de 2003). "Perfiles de secuencia final: análisis basado en secuencias de genomas aberrantes". Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 100 (13): 7696–7701. Bibcode :2003PNAS..100.7696V. doi : 10.1073/pnas.1232418100 . PMC 164650 . PMID  12788976. 
  17. ^ ab Ivanetich, KM; Lucas, S.; Marsh, JA; Ziman, MR; Katz, ID; Bradshaw, JJ (1978). "Compuestos orgánicos. Su interacción con y degradación de enzimas microsomales hepáticas metabolizadoras de fármacos in vitro". Metabolismo y disposición de fármacos: el destino biológico de los productos químicos . 6 (3): 218–225. PMID  26540.
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