2) делецией
3) инверсией
4) транслокацией
Дупликация — это структурная перестройка хромосомы, при которой участок генетического материала представлен в дополнительной копии. Удвоенный фрагмент может располагаться непосредственно рядом с исходным участком (тандемная дупликация) либо быть перемещённым в другое место той же или другой хромосомы. Наиболее частые механизмы формирования — неравный кРоссинговер между гомологичными последовательностями, ошибки репликации и неаллельная гомологичная рекомбинация.
При дупликации возникает увеличение дозы расположенных в этом сегменте генов; фенотипически это может проявляться как частичная трисомия. Клинические признаки зависят от размера копированного участка и содержания генов: возможны задержка психомоторного развития, врождённые пороки, особенности внешности, нарушения роста и функции органов. Выделяют тандемные и вставочные, прямые и инвертированные дупликации, а также внутрихромосомные и межхромосомные варианты.
Крупные дупликации могут быть выявлены при стандартном кариотипировании, однако для обнаружения субмикроскопических изменений предпочтительны хромосомный микроматричный анализ (array-CGH или SNP-array), FISH и MLPA. Микроматричный анализ устанавливает увеличение числа копий участка, но не всегда определяет его точное положение и ориентацию, поэтому при необходимости применяют кариотипирование или методы секвенирования. Для оценки наследуемости перестройки исследуют кровь родителей; это важно для расчёта риска повторения в семье и проведения медико-генетического консультирования.
| Вариант перестройки | Изменение генетического материала | Типичный геномный эффект | Основные методы выявления |
|---|---|---|---|
| Дупликация | Повторное присутствие участка хромосомы | Увеличение дозы генов, возможна частичная трисомия | Микроматричный анализ, FISH, MLPA, кариотипирование |
| Делеция | Утрата участка хромосомы | Снижение дозы генов, возможна частичная моносомия | Микроматричный анализ, FISH, MLPA, кариотипирование |
| Инверсия | Разрыв и разворот участка на 180° с его присоединением обратно | Обычно сбалансированное изменение; при разрыве гена возможен патологический эффект | Кариотипирование, FISH, секвенирование структурных вариантов |
| Транслокация | Перенос участка между негомологичными хромосомами | Может быть сбалансированной или приводить к потере/приросту материала | Кариотипирование, FISH, микроматричный анализ, секвенирование |
| Тандемная дупликация | Дополнительная копия располагается рядом с исходной | Чаще обусловлена неравным кРоссинговером; формирует непрерывный повтор | Кариотипирование, array-CGH/SNP-array, long-read-секвенирование |
Дупликации могут возникать de novo или наследоваться от родителя, иногда являющегося носителем сбалансированной перестройки. Выраженность клинических проявлений определяется не только размером копии, но и чувствительностью конкретных генов к изменению дозы. При выявлении дупликации необходимо сопоставлять молекулярный результат с клиническими данными и, по возможности, базами патогенных вариантов числа копий.