2) микроделеции в длинном плече хромосомы
3) микродупликации в коротком плече хромосомы
4) экспансии повторов в промоторной области гена
Нуклеотидная замена в сайте сплайсинга относится к точковым мутациям, поскольку затрагивает один нуклеотид или одну пару нуклеотидов в пределах гена. Сайты сплайсинга расположены преимущественно на границах экзонов и интронов; особенно значимы канонические позиции +1 и +2 донорного сайта, а также −1 и −2 акцепторного сайта. Нарушение этих последовательностей может привести к пропуску экзона, включению интронной последовательности или использованию криптического сайта сплайсинга.
Аномальный сплайсинг нередко вызывает сдвиг рамки считывания, появление преждевременного стоп-кодона и деградацию изменённой мРНК посредством nonsense-mediated decay. В результате снижается количество нормального белка либо синтезируется структурно изменённый белок, что формирует молекулярную основу наследственного заболевания. Патогенность варианта оценивают с учётом его положения в каноническом сайте, частоты в популяционных базах, данных о заболевании и, при необходимости, результатов исследования РНК или функционального тестирования сплайсинга.
Микроделеции и микродупликации представляют собой структурные изменения хромосомного уровня и относятся к вариациям числа копий (CNV), а не к точковым мутациям. Экспансия повторов также не является единичной заменой нуклеотида: это увеличение числа тандемно расположенных повторяющихся последовательностей, часто относящееся к динамическим мутациям и способное увеличиваться при передаче потомству.
| Тип генетического изменения | Молекулярный масштаб | Основной механизм патогенного действия | Предпочтительные методы выявления |
|---|---|---|---|
| Нуклеотидная замена в сайте сплайсинга | Один нуклеотид или одна пара нуклеотидов | Нарушение удаления интронов и соединения экзонов; аберрантная мРНК, дефицит или дефект белка | Секвенирование гена методом NGS или Сэнгера; при спорной интерпретации — анализ РНК |
| Миссенс- или нонсенс-замена в кодирующей области | Обычно один нуклеотид | Замена аминокислоты либо формирование преждевременного стоп-кодона | NGS/секвенирование по Сэнгеру с последующей оценкой по критериям ACMG/AMP |
| Малая делеция или вставка | Несколько нуклеотидов; иногда один нуклеотид | Сдвиг рамки считывания, потеря аминокислот или нарушение регуляторной последовательности | Секвенирование; небольшие инделы обычно выявляются при анализе прочтений NGS |
| Микроделеция | Удаление участка хромосомы размером от тысяч до миллионов пар оснований | Гаплонедостаточность одного или нескольких генов, иногда — нарушение дозы регуляторных элементов | Хромосомный микроматричный анализ, array-CGH, MLPA, при необходимости — FISH |
| Микродупликация | Удвоение хромосомного сегмента | Повышенная дозировка генов и нарушение геномного баланса | Хромосомный микроматричный анализ, array-CGH или MLPA |
| Экспансия повторов в промоторе или другой области гена | Увеличение числа повторяющихся мотивов | Эпигенетическое подавление транскрипции, нарушение структуры РНК или токсическое действие повторов | Специализированная ПЦР, repeat-primed PCR, Southern blot; стандартное NGS может быть недостаточно информативным |
Классификация варианта должна учитывать не только его размер, но и тип молекулярного повреждения, локализацию и функциональные последствия. Для вариантов сплайсинга важна оценка влияния на транскрипт, поскольку предсказание по одной лишь нуклеотидной последовательности может быть недостаточным. Выбор метода лабораторной диагностики определяется предполагаемым типом мутации: секвенирование подходит для точечных замен, а микроматричный анализ и специализированные тесты — для CNV и экспансий повторов.