2) увеличение числа клеток
3) изменение структуры органел клетки
4) изменение структуры отдельного гена (+)
Генная мутация — это устойчивое изменение нуклеотидной последовательности или организации отдельного гена. Она может затрагивать кодирующую область, регуляторный участок, сайт сплайсинга или межгенные последовательности, непосредственно связанные с экспрессией гена. К основным вариантам относятся замены нуклеотидов, небольшие вставки и делеции, а также расширение повторяющихся последовательностей.
Изменение последовательности гена способно нарушать синтез белка: приводить к замене аминокислоты, появлению преждевременного стоп-кодона, сдвигу рамки считывания или нарушению созревания иРНК. Последствия зависят от типа мутации и ее локализации: возможны полная утрата функции белка, снижение или усиление его активности, а иногда — отсутствие заметного фенотипического эффекта. Мутации бывают наследуемыми, если возникают в половых клетках или их предшественниках, и соматическими, ограниченными определенной тканью или клеточной линией.
Изменение числа клеток относится преимущественно к нарушениям пролиферации, а изменение числа ядер и структуры органелл — к клеточным или субклеточным изменениям, которые не определяют саму генно-мутационную природу дефекта. В судебно-медицинской генетике выявление вариантов ДНК проводят методами ПЦР, секвенирования, анализа длины фрагментов и другими молекулярно-генетическими технологиями; выбор метода определяется предполагаемым типом изменения.
| Уровень генетического изменения | Что изменяется | Типичные примеры | Основные методы выявления |
|---|---|---|---|
| Генный | Нуклеотидная последовательность одного гена | Замена, небольшая вставка, делеция, мутация сайта сплайсинга | ПЦР, Sanger-секвенирование, NGS |
| Геномный | Число хромосом в клеточном наборе | Трисомия, моносомия, полиплоидия | Кариотипирование, FISH, методы анализа копийности |
| Хромосомный структурный | Строение или крупный участок хромосомы | Транслокация, инверсия, крупная делеция или дупликация | Кариотипирование, FISH, хромосомный микроматричный анализ |
| Миссенс-мутация | Замена кодона с изменением аминокислоты | Синтез измененного белка с частично сохраненной функцией | Секвенирование и оценка патогенности варианта |
| Нонсенс-мутация | Появление преждевременного стоп-кодона | Укороченный, обычно нефункциональный белок | Секвенирование; при необходимости анализ экспрессии |
| Мутация со сдвигом рамки считывания | Вставка или делеция числа нуклеотидов, не кратного трем | Изменение последующей аминокислотной последовательности и ранняя терминация | ПЦР с секвенированием, NGS |
Таким образом, ключевым диагностическим признаком генной мутации является изменение первичной структуры ДНК конкретного гена. Для оценки клинической значимости варианта учитывают его локализацию, тип, частоту в популяции, влияние на белковый продукт и соответствие фенотипу. В экспертной практике важно также установить происхождение варианта — наследственное или соматическое — и подтвердить его воспроизводимым лабораторным методом. Следовательно, правильным является положение об изменении структуры отдельного гена.