Deleción (genética)

Eliminación en un cromosoma

En genética, una deleción (también llamada deleción de gen, deficiencia o mutación de deleción) (signo: Δ) es una mutación (una aberración genética) en la que una parte de un cromosoma o una secuencia de ADN queda fuera durante la replicación del ADN. Se puede eliminar cualquier cantidad de nucleótidos, desde una sola base hasta una parte completa del cromosoma. Algunos cromosomas tienen puntos frágiles donde se producen roturas que resultan en la deleción de una parte del cromosoma. Las roturas pueden ser inducidas por calor, virus, radiaciones, productos químicos. Cuando un cromosoma se rompe, una parte de él se elimina o se pierde, la parte faltante del cromosoma se conoce como eliminación o deficiencia.

Para que se produzca sinapsis entre un cromosoma con una gran deficiencia intercalar y un homólogo completo normal, la región no apareada del homólogo normal debe salir de la estructura lineal en una deleción o compensación bucle.

Las mutaciones de deleción de una sola base más pequeñas se producen cuando una sola base se voltea en la plantilla de ADN, seguida por el deslizamiento de la cadena de ADN de la plantilla, dentro del sitio activo de la ADN polimerasa.

Las deleciones pueden deberse a errores en el cruce cromosómico durante la meiosis, lo que provoca varias enfermedades genéticas graves. Las deleciones que no ocurren en múltiplos de tres bases pueden causar un cambio de marco al cambiar el marco de lectura de la proteína de 3 nucleótidos de la secuencia genética. Las deleciones son representativas de los organismos eucarióticos, incluidos los humanos, y no de los organismos procarióticos, como las bacterias.

Causas

Las causas incluyen las siguientes:

• Pérdidas de la translocación
• Cruce cromosómica dentro de una inversión cromosómica
• Unequal crossing over
• Breaking without rejoining

Tipos

Los tipos de eliminación incluyen los siguientes:

• Eliminación de la terminal – una eliminación que ocurre hacia el final de un cromosoma.
• Eliminación intercalaria/intersticial – una eliminación que ocurre desde el interior de un cromosoma.
• Microdeleción – una cantidad relativamente pequeña de eliminación (hasta 5Mb que podría incluir una docena de genes).

La microdeleción generalmente se encuentra en niños con anomalías físicas. Una gran cantidad de eliminación daría lugar a un aborto inmediato (aborto espontáneo).

Nomenclatura

Tres anomalías cromosómicas con nomenclatura ISCN, con creciente complejidad: (A) Un karyotipo tumoral en un macho con pérdida del cromosoma Y, (B) Síndrome de Prader-Willi i.e. deletion in the 15q11-q12 region and (C) un karyotipo arbitrario que implica una variedad de anomalías autosómicas y alosomales.

Karyotipo humano con bandas anotadas y sub-bandas utilizados para la nomenclatura de anomalías cromosómicas. Muestra regiones oscuras y blancas como se ve en la banda G. Cada fila está alineada verticalmente a nivel de centromere. Muestra 22 pares homologosos de cromosoma autosómico, tanto las versiones femeninas (XX) como masculinas (XY) de los dos cromosomas sexuales, así como el genoma mitocondrial (en la parte inferior izquierda).

El sistema internacional para la nomenclatura citogenómica humana (ISCN) es un estándar internacional para la nomenclatura del cromosoma humano, que incluye nombres de bandas, símbolos y términos abreviados utilizados en la descripción de las anormalidades cromosómicas y cromosómicas humanas. Las abreviaturas incluyen un signo menos (-) para deleciones cromosómicas y del para deleciones de partes de un cromosoma.

Efectos

Las deleciones pequeñas tienen menos probabilidades de ser fatales; Las deleciones grandes suelen ser fatales: siempre hay variaciones basadas en las cuales se pierden los genes. Algunas deleciones medianas conducen a trastornos humanos reconocibles, p. Síndrome de Williams.

La eliminación de una serie de pares que no es divisible por tres conducirán a una mutación de cambio de marco, lo que provocará que todos los codones que ocurran después de la eliminación se lean incorrectamente durante la traducción, produciendo una proteína severamente alterada y potencialmente no funcional. En contraste, una eliminación que es uniformemente divisible por tres se llama una eliminación en el marco .

Las deleciones son responsables de una variedad de trastornos genéticos, incluidos algunos casos de infertilidad masculina, dos tercios de casos de distrofia muscular de Duchenne y dos tercios de casos de fibrosis quística (las causadas por ΔF508). La eliminación de parte del brazo corto del cromosoma 5 da como resultado el síndrome de chat CRI du. 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 condiciones diferentes, incluido el síndrome de Angelman, el síndrome de Prader-Willi y el síndrome de DiGeorge. Algunos síndromes, incluido el síndrome de Angelman y el síndrome de Prader-Willi, están asociados con microdeleciones e impresiones genómicas, lo que significa que la misma microdeleción puede causar dos síndromes diferentes dependiendo de de qué padre proviene la deleción.

El trabajo reciente sugiere que algunas deleciones de secuencias altamente conservadas pueden ser responsables de las diferencias evolutivas presentes entre las especies estrechamente relacionadas. Dichas deleciones en humanos, denominadas HCONDELS, pueden ser responsables de las diferencias anatómicas y de comportamiento entre humanos, chimpancés y otras variedades de mamíferos como APE o monos.

Clasificación y cuantificación integrales a nivel de paciente reciente de eventos del conductor en cohortes TCGA reveló que hay en promedio 12 eventos de controlador por tumor, de los cuales 2.1 son deleciones de supresores tumorales.

Detección

La introducción de técnicas moleculares junto con métodos citogenéticos clásicos ha mejorado en gran medida el potencial diagnóstico de anormalidades cromosómicas. En particular, la hibridación genómica (CGH) Comparativa de microarrays basado en el uso de clones BAC promete una estrategia sensible para la detección de cambios de número de copias de ADN en una escala de genoma. La resolución de la detección podría ser tan alta como & gt; 30,000 " bandas " y el tamaño de la deleción cromosómica detectada podría tan pequeño como 5-20 kb de longitud. Se seleccionaron otros métodos de cálculo para descubrir errores de eliminación de secuenciación de ADN, como el perfil de secuencia final.

deleciones de ADN mitocondrial

En la levadura Saccharomyces cerevisiae , los genes nucleares rad51 p, rad52 p y rad59p proteínas que son necesarios para la reparación recombinacional y se emplean en la reparación de roturas de doble cadena en el ADN mitocondrial. La pérdida de estas proteínas disminuye la tasa de eventos de deleción de ADN espontáneo en las mitocondrias. Este hallazgo implica que la reparación de las roturas de doble cadena de ADN por recombinación homóloga es un paso en la formación de deleciones de ADN mitocondrial.