Repetitivní sekvence v genomu člověka

Obsah 1 Rozdělení 1.1 Tandemově opakované 1.2 Rozptýlené 2 Význam 3 Syndromy způsobené expanzí trinukleotidových repetic 4 Příklady syndromů 5 Odkazy 5.1 Použitá literatura

upravit Rozdělení

upravit Tandemově opakované

• Jednotlivé kopie následují jedna za druhou na určitém místě v genomu.
• Variabilní v počtu opakování jednotek na příslušném lokusu mezi různými chromozómy.
• Dělí se do podskupin:
  1. makrosatelitní- zejména v okolí centromér, detekovatelné cytogeneticky jako bloky heterochromatinu (zejména chromozomy 1, 9 ,16 a Y);
  2. minisatelitní (opakující se jednotka 5–30 pb);
  3. mikrosatelitní;
     • minisatelitní i mikrosatelitní sekvence jsou podkladem řady polymorfismů DNA (využití pro nepřímou diagnostiku, identifikaci osob). Existují i polymorfní úseky tvořené jedním nukleotidem (zejména (A)n);
  4. telomerické repetice-několik kb dlouhé bloky (TTAGGG)n. Zkracovány během dělení, udržovány telomerázou v některých buňkách (zárodečné, kmenové, některé nádorové).

upravit Rozptýlené

Roztroušeny osamoceně po celém genomu. Např 300 pb dlouhá lidská sekvence Alu, opakovaná v haploidním genomu asi 500 000X, v průměru jednou v cca každých 5 kilobazích DNA. Podobné repetice tvoří cca 30 % lidského genomu, jejich zmnožení je spojeno s reverzní transkripcí.

upravit Význam

• Mohou být zdrojem nehomologních rekombinací vedoucích k delecím, inversím apod.
• Přispívají k plasticitě genomu, což je chápáno jako důležitý evoluční přínos.
• Na úrovni jedince mohou ale býti zdrojem škodlivých mutací.
• Amplifikací intragenové repetitivní sekvence (většinou trinukleotidové) vzniká skupina lidských dědičných chorob.

upravit Syndromy způsobené expanzí trinukleotidových repetic

Způsobeny nestabilními/dynamickými mutacemi. Zděděné změny v počtu repetic tří nukleotidů (CAG, CTG, CGC, GAA) uvnitř nebo mimo příslušného genu. Do určitého počtu opakování trinukleotidů se onemocnění neprojeví – premutace, v průběhu meiotického dělení se počty repetic mohou zvýšit až k plné mutaci, která je předána potomku v další generaci, který bude postižen.

upravit Příklady syndromů

• Huntingtonova chorea – 5´konec genu – repetice CAG, normálně 10–34 opakování, postižení mají 42–100 kopií.
• Myotonická dystrofie – za 3´koncem genu repetice tripletu CTG, postižení mají 50 repetic a více.
• Friedreichova ataxie – GAA opakování v intronu genu.
• Syndrom fragilního X (fraX) - Amplifikace tripletů CCG v genu FMR1 v regionu FRAXA (fragilní místo), který se nachází na dlouhých raménkách chromozomu X.
  • Do 50 repetic – normální alela.
  • 50–200 repetic – premutace, zpravidla bez fenotypového projevu.
  • 200–230 repetic – plná mutace.

Všechny nerepetitivní sekvence nazýváme jedinečná DNA.

VNTR (Variable number of tandem repeats) – Polymorfismus – většinou minisatelity, detekovatelný Southernovovou metodou, specifickou sondou nebo PCR .

Komplikují metody používané k analýze lidského genomu tím, že vyvolávají zdání překryvu mezi sekvencemi, které ve skutečnosti pocházejí z odlišných oblastí genomu.

upravit Odkazy

upravit Použitá literatura

• KOČÁREK, Eduard, Martin PÁNEK a Drahuše NOVOTNÁ. Klinická cytogenetika I : úvod do klinické cytogenetiky, vyšetřovací metody v klinické cytogenetice. 1. vydání. Praha : Karolinum, 2006. 120 s. ISBN 80-246-1069-8.

• GOETZ, Petr. Vybrané kapitoly z lékařské biologie I. 1. vydání. Jinočany : H & H, 1994. 176 s. ISBN 80-85787-56-3.

• GOETZ, Petr, et al. Vybrané kapitoly z lékařské biologie II. 1. vydání. Praha : Karolinum, 2002. 139 s. ISBN 80-246-0320-9.