Індэл

Індэл (інсерцыя-дэлецыя) — гэта тэрмін малекулярнай біялогіі для ўстаўкі (інсерцыі) або выдалення (дэлецыі) асноў у геноме арганізма. Індэлы даўжынёй ≥ 50 асноў класіфікуюцца як структурныя варыяцыі.[1][2]

У кадуючых абласцях геному, калі даўжыня індэла не кратная 3, гэта прывядзе да мутацыі зруху рамкі счытвання. Напрыклад, звычайны мікраіндэл, які прыводзіць да зруху рамкі счытвання, выклікае сіндром Блума ў яўрэйскага ці японскага насельніцтва.[3] Індэлам можна супрацьпаставіць кропкавыя мутацыі. Індэл устаўляе або выдаляе нуклеатыды з паслядоўнасці, у той час як кропкавая мутацыя — замяняе адзін з нуклеатыдаў без змены іх агульнай колькасці ў ДНК. Індэлам таксама можна супрацьпаставіць мутацыям тандэмных асноў (TBM, ад англ. Tandem Base Mutations), якія могуць быць вынікам прынцыпова розных механізмаў.[4] TBM вызначаецца як замена ў суседніх нуклеатыдах (у асноўным гэта замены ў двух суседніх нуклеатыдах, але назіраліся замены ў трох суседніх нуклеатыдах).[5]

Індэлы, з’яўляючыся альбо ўстаўкамі, альбо дэлецыямі, могуць быць выкарыстаны ў якасці генетычных маркераў у папуляцыях, асабліва ў філагенетычных даследаваннях.[6][7] Было паказана, што геномныя вобласці з некалькімі індэламі таксама можна выкарыстоўваць для працэдур ідэнтыфікацыі відаў.[8][9][10]

Індэльная змена адной пары асноў у кадуючай частцы мРНК прыводзіць да зруху рамкі счытвання падчас трансляцыі мРНК, што можа прывесці да неадпаведнага (заўчаснага) стоп-кадона пры другой рамцы счытвання. Індэлы, якія не кратныя 3, асабліва рэдка сустракаюцца ў кадуючых рэгіёнах, але адносна распаўсюджаны ў некадуючых абласцях геному.[11][12] У кожнага чалавека прыкладна 192—280 індэлаў, змяняючых рамкі счытвання.[13] Верагодна, індэлы складаюць ад 16 % да 25 % усіх палімарфізмаў паслядоўнасці ў чалавека.[14] У большасці вядомых геномаў, у тым ліку ў чалавека, частата індэла мае тэндэнцыю быць прыкметна ніжэйшай, чым у адзінкавых нуклеатыдных палімарфізмаў (SNP), за выключэннем рэгіёнаў, якія часта паўтараюцца, уключаючы гомапалімеры і мікрасатэліты.[15]

Тэрмін «індэл» быў кааптаваны ў апошнія гады даследчыкамі геному для выкарыстання ў апісаным вышэй сэнсе. Гэта змена яго першапачатковага выкарыстання і значэння, каторы ўзнік з сістэматыкі. У сістэматыцы навукоўцы маглі знайсці адрозненні паміж паслядоўнасцямі, напрыклад, ад двух розных відаў. Але было немагчыма зрабіць выснову, калі адзін від страціў паслядоўнасць або іншы від атрымаў яе. Напрыклад, від A мае шэраг з 4 гуанінавых нуклеатыдаў у локусе, а від B мае 5 гуанінавых нуклеатыдаў у тым жа локусе. Калі спосаб адбору невядомы, нельга сказаць, ці страціў від A адзін G (падзея «выдалення»), ці від B атрымаў адзін G (падзея «ўстаўкі»). Калі нельга зрабіць выснову аб філагенетычным кірунку паслядоўнасці змянення, падзея змены паслядоўнасці называецца «індэл».[крыніца?]

Выкарыстоўваючы мышыныя мадэлі, даследаванне паказала, што найбольш распаўсюджанымі падзеямі індэла з’яўляюцца індэлы ±1 пары асноў (bp), якія залежаць ад актывацыі цытыдындэзаміназы (AID), якія могуць прывесці да шкодных вынікаў, у той час як больш працяглыя індэлы ў межах рамкі счытвання былі рэдкімі.[16]

Гл. таксама

[правіць | правіць зыходнік]

Крыніцы

[правіць | правіць зыходнік]
  1. ↑ Mahmoud, Medhat; Gobet, Nastassia; Cruz-Dávalos, Diana Ivette; Mounier, Ninon; Dessimoz, Christophe; Sedlazeck, Fritz J. (2019). "Structural variant calling: the long and the short of it". Genome Biology. 20. doi:10.1186/s13059-019-1828-7. PMC 6868818.
  2. ↑ Ebert, Peter; et al. (2021). "Haplotype-resolved diverse human genomes and integrated analysis of structural variation". Science. 372 (6537). doi:10.1126/science.abf7117. PMC 8026704.
  3. ↑ Kaneko T, Tahara S, Matsuo M (May 1996). "Non-linear accumulation of 8-hydroxy-2'-deoxyguanosine, a marker of oxidized DNA damage, during aging". Mutation Research. 316 (5–6): 277–285. doi:10.1016/S0921-8734(96)90010-7. PMID 8649461.
  4. ↑ Hill KA, Wang J, Farwell KD, Sommer SS (January 2003). "Spontaneous tandem-base mutations (TBM) show dramatic tissue, age, pattern and spectrum specificity". Mutation Research. 534 (1–2): 173–186. doi:10.1016/S1383-5718(02)00277-2. PMID 12504766.
  5. ↑ Buettner VL, Hill KA, Halangoda A, Sommer SS (1999). "Tandem-base mutations occur in mouse liver and adipose tissue preferentially as G:C to T:A transversions and accumulate with age". Environmental and Molecular Mutagenesis. 33 (4): 320–324. doi:10.1002/(SICI)1098-2280(1999)33:4<320::AID-EM9>3.0.CO;2-S. PMID 10398380. S2CID 37019230.
  6. ↑ Väli U, Brandström M, Johansson M, Ellegren H (January 2008). "Insertion-deletion polymorphisms (indels) as genetic markers in natural populations". BMC Genetics. 9: 8. doi:10.1186/1471-2156-9-8. PMC 2266919. PMID 18211670.
  7. ↑ Erixon P, Oxelman B (January 2008). Volff JN (рэд.). "Whole-gene positive selection, elevated synonymous substitution rates, duplication, and indel evolution of the chloroplast clpP1 gene". PLOS ONE. 3 (1): e1386. Bibcode:2008PLoSO...3.1386E. doi:10.1371/journal.pone.0001386. PMC 2148103. PMID 18167545.
  8. ↑ Pereira F, Carneiro J, Matthiesen R, van Asch B, Pinto N, Gusmão L, Amorim A (December 2010). "Identification of species by multiplex analysis of variable-length sequences". Nucleic Acids Research. 38 (22): e203. doi:10.1093/nar/gkq865. PMC 3001097. PMID 20923781.
  9. ↑ Nakamura H, Muro T, Imamura S, Yuasa I (March 2009). "Forensic species identification based on size variation of mitochondrial DNA hypervariable regions". International Journal of Legal Medicine. 123 (2): 177–184. doi:10.1007/s00414-008-0306-7. PMID 19052767. S2CID 10531572.
  10. ↑ Taberlet P, Coissac E, Pompanon F, Gielly L, Miquel C, Valentini A, et al. (26 January 2007). "Power and limitations of the chloroplast trnL (UAA) intron for plant DNA barcoding". Nucleic Acids Research. 35 (3): e14. doi:10.1093/nar/gkl938. PMC 1807943. PMID 17169982.
  11. ↑ Bai H, Cao Y, Quan J, Dong L, Li Z, Zhu Y, et al. (2013). "Identifying the genome-wide sequence variations and developing new molecular markers for genetics research by re-sequencing a Landrace cultivar of foxtail millet". PLOS ONE. 8 (9): e73514. Bibcode:2013PLoSO...873514B. doi:10.1371/journal.pone.0073514. PMC 3769310. PMID 24039970.
  12. ↑ Zheng LY, Guo XS, He B, Sun LJ, Peng Y, Dong SS, et al. (November 2011). "Genome-wide patterns of genetic variation in sweet and grain sorghum (Sorghum bicolor)". Genome Biology. 12 (11): R114. doi:10.1186/gb-2011-12-11-r114. PMC 3334600. PMID 22104744.
  13. ↑ Abecasis GR, Altshuler D, Auton A, Brooks LD, Durbin RM, Gibbs RA, et al. (October 2010). "A map of human genome variation from population-scale sequencing". Nature. 467 (7319): 1061–1073. Bibcode:2010Natur.467.1061T. doi:10.1038/nature09534. PMC 3042601. PMID 20981092.
  14. ↑ Mills RE, Luttig CT, Larkins CE, Beauchamp A, Tsui C, Pittard WS, Devine SE (September 2006). "An initial map of insertion and deletion (INDEL) variation in the human genome". Genome Research. 16 (9): 1182–1190. doi:10.1101/gr.4565806. PMC 1557762. PMID 16902084.
  15. ↑ Lodish, H (2021). Molecular Cell Biology (9th ed.). W. H. Freeman. pp. 726–892.
  16. ↑ Hao, Qian; Zhan, Chuanzong; Lian, Chaoyang; Luo, Simin; Cao, Wenyi; Wang, Binbin; Xie, Xia; Ye, Xiaofei; Gui, Tuantuan; Voena, Claudia; Pighi, Chiara; Wang, Yanyan; Tian, Ying; Wang, Xin; Dai, Pengfei (2023-03-31). "DNA repair mechanisms that promote insertion-deletion events during immunoglobulin gene diversification". Science Immunology(англ.). 8 (81): eade1167. doi:10.1126/sciimmunol.ade1167. ISSN 2470-9468. PMC 10351598. PMID 36961908.