2) дупликацией
3) инсерцией (+)
4) делецией
Инсерция — это структурный вариант ДНК, при котором в определённый участок последовательности добавляется один или несколько нуклеотидов. Если добавленный фрагмент располагается в кодирующей области гена, он может изменить состав соответствующего белка. Именно такое включение дополнительного генетического материала соответствует отмеченному варианту.
Функциональный эффект инсерции определяется её размером. Добавление числа нуклеотидов, не кратного трём, вызывает сдвиг рамки считывания: изменяется последовательность аминокислот от места варианта до преждевременного стоп-кодона, а дефектная матричная РНК нередко подвергается деградации по механизму nonsense-mediated decay. При вставке трёх или кратного трём нуклеотидов рамка считывания сохраняется, но в белке появляются дополнительные аминокислоты.
Инсерции относятся к малым вариантам последовательности и выявляются методами секвенирования нового поколения, секвенированием по Сэнгеру или специализированными методами анализа длины фрагментов. В детской онкологии такие изменения могут инактивировать гены-супрессоры опухолей либо активировать онкогены; клиническая значимость зависит от локализации варианта, сохранности функционально важного домена и последствий для белка.
| Вариант изменения | Молекулярная характеристика | Типичный эффект в кодирующей последовательности | Основные методы выявления |
|---|---|---|---|
| Инсерция | Добавление одного или нескольких нуклеотидов | Сдвиг рамки считывания либо встраивание дополнительных аминокислот | NGS, секвенирование по Сэнгеру |
| Делеция | Потеря одного или нескольких нуклеотидов | При размере, не кратном трём, возникает сдвиг рамки; возможна утрата аминокислот | NGS, ПЦР с анализом фрагмента, MLPA для крупных делеций |
| Инсерция/делеция (indel) | Комбинация добавления и удаления нуклеотидов в одном участке | Эффект определяется суммарным изменением длины последовательности и сохранением или нарушением рамки | NGS с валидацией сомнительных вариантов методом Сэнгера |
| Дупликация | Повторное копирование уже существующего участка ДНК | Увеличение дозы гена или удлинение кодируемого белка; эффект зависит от размера и положения повтора | NGS, MLPA, анализ вариаций числа копий |
| Точечная замена | Замена одного нуклеотида другим без добавления или утраты материала | Может быть синонимической, миссенс-, нонсенс- или затрагивать сплайсинг | NGS, секвенирование по Сэнгеру |
| Транслокация | Перемещение участка хромосомы в другой локус или на другую хромосому | Формирование химерного гена, нарушение регуляторной области или изменение дозы гена | Кариотипирование, FISH, RNA-seq, методы выявления геномных перестроек |
| Инсерция, кратная трём нуклеотидам | Добавление трёх или более нуклеотидов, количество которых делится на три | Рамка считывания сохраняется, в белок включаются одна или несколько дополнительных аминокислот | Секвенирование с оценкой белкового эффекта и положения в функциональном домене |
Для интерпретации инсерции необходимо установить её точный размер и координаты, а также определить, нарушает ли она рамку считывания. В опухолевом материале дополнительно оценивают аллельную долю варианта и его соматическое или герминальное происхождение. Прогностическое и терапевтическое значение определяется не самим фактом инсерции, а доказанным влиянием изменения на функцию гена и чувствительность опухоли к лечению.