Дупликации и генетические заболевания

Элина Стоянова Медицинский корреспондент

24 января 2023 г

Последствия возникновения изменений генетического материала могут быть разными: часть генетических вариантов, например, защищает человека от инфекционных заболеваний, другие же способны вызывать серьезные патологии развития.
Одним из таких изменений являются дупликации.

Содержание:

Определение и причины возникновения
Примеры генетических заболеваний
Диагностика дупликаций

Определение и причины возникновения

Дупликация — это перестройка хромосомы, при которой возникает удвоение определенного участка ДНК. Таких копий может быть одна или же несколько, также дупликация способна затрагивать как небольшой участок из нескольких нуклеотидов, так и крупные фрагменты, содержащие целые гены. Дупликации встречаются у всех организмов, чаще у растений, реже у человека. Генные дупликации играют важную роль в эволюции геномов человека и других организмов^[1].

Дупликации возникают в результате^[2]:
• ошибок во время гомологичной рекомбинации;
• неравного кроссинговера;
• ретротранспозиции.

Копии исходного фрагмента могут следовать сразу за “оригиналом” в той же последовательности, или встроиться в другую часть генома, или развернуться на 180 градусов и встроиться в виде обратной последовательности нуклеотидов. В последнем случае такая копия называется инвертированной.

Появление дополнительных копий гена может привести к избытку кодируемого геном белка, то есть увеличению “дозы” гена, что в некоторых случаях негативно влияет на фенотип^[2].

Примеры генетических заболеваний

К известным заболеваниям, возникающим в результате дупликаций, относятся:

• Болезнь Шарко-Мари-Тута 1А типа вызвана дупликацией гена PMP22^[1];
• Синдром дупликации MECP2^[3];
• Микродупликация фрагмента 15q11–15q13;
• Микродупликация участка 22q11.21;
• Микродупликация Потоцкого-Лупского, затрагивающая участок 17p11.2^[4].

Диагностика дупликаций

Дупликации можно выявить методами ХМА, ПГТ-А, MLPA, полноэкзомного, полногеномного секвенирования, в зависимости от размера участка ДНК. Для проверки на мелкие дупликации в несколько нуклеотидов можно использовать секвенирование фрагмента ДНК по Сэнгеру.

Подтверждающее секвенирование по Сэнгеру

В основе этого метода секвенирования, лежит ферментативное построение комплементарной цепи ДНК на одноцепочечной матрице.

Перейти к услуге

Список используемых источников:

https://www.genome.gov/genetics-glossary/Duplication
https://www.nature.com/scitable/topicpage/dna-deletion-and-duplication-and-the-associated-331/
https://rarediseases.info.nih.gov/diseases/9781/mecp2-duplication-syndrome
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3681172/