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Indel

Indel ( en sertion- deletion ) es un término de biología molecular para la inserción o eliminación de bases en el genoma de un organismo. Los indeles ≥ 50 bases de longitud se clasifican como variantes estructurales . [1] [2]

En las regiones codificantes del genoma, a menos que la longitud de un indel sea múltiplo de 3, producirá una mutación por desplazamiento de marco . Por ejemplo, un microindel común que produce un cambio de marco causa el síndrome de Bloom en la población judía o japonesa. [3] Los indeles se pueden contrastar con una mutación puntual . Un indel inserta o elimina nucleótidos de una secuencia, mientras que una mutación puntual es una forma de sustitución que reemplaza uno de los nucleótidos sin cambiar el número total en el ADN. Los indeles también pueden contrastarse con las mutaciones de base en tándem (TBM), que pueden resultar de mecanismos fundamentalmente diferentes. [4] Una TBM se define como una sustitución en nucleótidos adyacentes (principalmente sustituciones en dos nucleótidos adyacentes, pero se han observado sustituciones en tres nucleótidos adyacentes). [5]

Los indeles, ya sean inserciones o eliminaciones, pueden usarse como marcadores genéticos en poblaciones naturales, especialmente en estudios filogenéticos . [6] [7] Se ha demostrado que las regiones genómicas con múltiples indeles también pueden usarse para procedimientos de identificación de especies. [8] [9] [10]

Un cambio indel de un único par de bases en la parte codificante de un ARNm da como resultado un cambio de marco durante la traducción del ARNm que podría conducir a un codón de parada inadecuado (prematuro) en un marco diferente. Los indeles que no son múltiplos de 3 son particularmente poco comunes en regiones codificantes, pero relativamente comunes en regiones no codificantes. [11] [12] Hay aproximadamente entre 192 y 280 indeles de cambio de marco en cada persona. [13] Es probable que los indeles representen entre el 16% y el 25% de todos los polimorfismos de secuencia en humanos. [14] En la mayoría de los genomas conocidos, incluidos los humanos, la frecuencia indel tiende a ser notablemente más baja que la de los polimorfismos de un solo nucleótido (SNP) , excepto cerca de regiones altamente repetitivas, incluidos homopolímeros y microsatélites . [15]

El término "indel" ha sido adoptado en los últimos años por los científicos del genoma para utilizarlo en el sentido descrito anteriormente. Se trata de un cambio respecto de su uso y significado original, que surgió de la sistemática . En sistemática, los investigadores podrían encontrar diferencias entre secuencias, por ejemplo, de dos especies diferentes. Pero era imposible inferir si una especie perdió la secuencia o la otra la ganó. Por ejemplo, la especie A tiene una serie de 4 nucleótidos G en un locus y la especie B tiene 5 G en el mismo locus. Si se desconoce el modo de selección, no se puede saber si la especie A perdió una G (un evento de "deleción") o la especie B ganó una G (un evento de "inserción"). Cuando no se puede inferir la dirección filogenética de la secuencia cambio, el evento de cambio de secuencia se denomina "indel " .

Utilizando modelos de ratón con inmunoglobulina de pasajero, un estudio encontró que los eventos indel más prevalentes son los indeles de citidina desaminasa (AID) dependientes de ±1 par de bases (pb) inducidos por activación, que pueden conducir a resultados nocivos, mientras que los eventos en marco más largos Los indeles fueron resultados raros. [dieciséis]

Ver también

Referencias

  1. ^ Mahmoud, Medhat; Gobet, Nastassia; Cruz-Dávalos, Diana Ivette; Mounier, Ninón; Dessimoz, Christophe; Sedlazeck, Fritz J. (2019). "Variante estructural de llamada: lo largo y lo corto". Biología del genoma . 20 . doi : 10.1186/s13059-019-1828-7 . PMC  6868818 .
  2. ^ Ebert, Pedro; et al. (2021). "Diversos genomas humanos resueltos por haplotipos y análisis integrado de variación estructural". Ciencia . 372 (6537). doi : 10.1126/ciencia.abf7117. PMC 8026704 . 
  3. ^ Kaneko T, Tahara S, Matsuo M (mayo de 1996). "Acumulación no lineal de 8-hidroxi-2'-desoxiguanosina, un marcador de daño del ADN oxidado, durante el envejecimiento". Investigación de mutaciones . 316 (5–6): 277–285. doi :10.1016/S0921-8734(96)90010-7. PMID  8649461.
  4. ^ Hill KA, Wang J, Farwell KD, Sommer SS (enero de 2003). "Las mutaciones espontáneas de base en tándem (TBM) muestran una especificidad dramática de tejido, edad, patrón y espectro". Investigación de mutaciones . 534 (1–2): 173–186. doi :10.1016/S1383-5718(02)00277-2. PMID  12504766.
  5. ^ Buettner VL, Hill KA, Halangoda A, Sommer SS (1999). "Las mutaciones de bases en tándem ocurren en el hígado y el tejido adiposo del ratón preferiblemente como transversiones de G: C a T: A y se acumulan con la edad". Mutagénesis ambiental y molecular . 33 (4): 320–324. doi :10.1002/(SICI)1098-2280(1999)33:4<320::AID-EM9>3.0.CO;2-S. PMID  10398380. S2CID  37019230.
  6. ^ Väli U, Brandström M, Johansson M, Ellegren H (enero de 2008). "Polimorfismos de inserción-deleción (indeles) como marcadores genéticos en poblaciones naturales". Genética BMC . 9 : 8. doi : 10.1186/1471-2156-9-8 . PMC 2266919 . PMID  18211670. 
  7. ^ Erixon P, Oxelman B (enero de 2008). Volff JN (ed.). "Selección positiva del gen completo, tasas elevadas de sustitución de sinónimos, duplicación y evolución indel del gen clpP1 del cloroplasto". MÁS UNO . 3 (1): e1386. Código Bib : 2008PLoSO...3.1386E. doi : 10.1371/journal.pone.0001386 . PMC 2148103 . PMID  18167545. 
  8. ^ Pereira F, Carneiro J, Matthiesen R, van Asch B, Pinto N, Gusmão L, Amorim A (diciembre de 2010). "Identificación de especies mediante análisis multiplex de secuencias de longitud variable". Investigación de ácidos nucleicos . 38 (22): e203. doi : 10.1093/nar/gkq865. PMC 3001097 . PMID  20923781. 
  9. ^ Nakamura H, Muro T, Imamura S, Yuasa I (marzo de 2009). "Identificación forense de especies basada en la variación del tamaño de las regiones hipervariables del ADN mitocondrial". Revista Internacional de Medicina Legal . 123 (2): 177–184. doi :10.1007/s00414-008-0306-7. PMID  19052767. S2CID  10531572.
  10. ^ Taberlet P, Coissac E, Pompanon F, Gielly L, Miquel C, Valentini A, et al. (26 de enero de 2007). "Poder y limitaciones del intrón del cloroplasto trnL (UAA) para códigos de barras de ADN vegetal". Investigación de ácidos nucleicos . 35 (3): e14. doi : 10.1093/nar/gkl938. PMC 1807943 . PMID  17169982. 
  11. ^ Bai H, Cao Y, Quan J, Dong L, Li Z, Zhu Y, et al. (2013). "Identificar las variaciones de la secuencia de todo el genoma y desarrollar nuevos marcadores moleculares para la investigación genética mediante la resecuenciación de un cultivar Landrace de mijo cola de zorra". MÁS UNO . 8 (9): e73514. Código Bib : 2013PLoSO...873514B. doi : 10.1371/journal.pone.0073514 . PMC 3769310 . PMID  24039970. 
  12. ^ Zheng LY, Guo XS, He B, Sun LJ, Peng Y, Dong SS y otros. (noviembre de 2011). "Patrones de variación genética de todo el genoma en sorgo dulce y de grano (Sorghum bicolor)". Biología del genoma . 12 (11): R114. doi : 10.1186/gb-2011-12-11-r114 . PMC 3334600 . PMID  22104744. 
  13. ^ Abecasis GR, Altshuler D, Auton A, Brooks LD, Durbin RM, Gibbs RA, et al. (octubre de 2010). "Un mapa de la variación del genoma humano a partir de la secuenciación a escala poblacional". Naturaleza . 467 (7319): 1061–1073. Código Bib : 2010Natur.467.1061T. doi : 10.1038/naturaleza09534. PMC 3042601 . PMID  20981092. 
  14. ^ Mills RE, Luttig CT, Larkins CE, Beauchamp A, Tsui C, Pittard WS, Devine SE (septiembre de 2006). "Un mapa inicial de variación de inserción y deleción (INDEL) en el genoma humano". Investigación del genoma . 16 (9): 1182-1190. doi :10.1101/gr.4565806. PMC 1557762 . PMID  16902084. 
  15. ^ Lodish, H (2021). Biología celular molecular (9ª ed.). WH Freeman. págs. 726–892.
  16. ^ Hao, Qian; Zhan, Chuanzong; Lian, Chaoyang; Luo, Simin; Cao, Wenyi; Wang, Binbin; Xie, Xia; Sí, Xiaofei; Gui, Tuantuan; Voena, Claudia; Pighi, Chiara; Wang, Yanyan; Tian, ​​Ying; Wang, Xin; Dai, Pengfei (31 de marzo de 2023). "Mecanismos de reparación del ADN que promueven eventos de inserción-deleción durante la diversificación de genes de inmunoglobulinas". Inmunología científica . 8 (81): eade1167. doi :10.1126/sciimmunol.ade1167. ISSN  2470-9468. PMC 10351598 . PMID  36961908.