الحذف (علم الوراثة)

في علم الوراثة ، يُعرف الحذف (ويُسمى أيضًا حذف الجين ، أو نقصه ، أو طفرة الحذف ) (رمزه: Δ ) بأنه طفرة (خلل جيني) تُفقد فيها جزء من الكروموسوم أو تسلسل من الحمض النووي أثناء تضاعف الحمض النووي. يمكن حذف أي عدد من النيوكليوتيدات ، بدءًا من قاعدة واحدة وصولًا إلى جزء كامل من الكروموسوم. ^{[ 1 ]} تحتوي بعض الكروموسومات على مناطق هشة تحدث فيها كسور، مما يؤدي إلى حذف جزء منها. يمكن أن تحدث هذه الكسور بفعل الحرارة، أو الفيروسات، أو الإشعاع، أو التفاعلات الكيميائية. عندما ينكسر الكروموسوم ، إذا حُذف جزء منه أو فُقد، يُشار إلى الجزء المفقود من الكروموسوم باسم الحذف أو النقص. ^{[ 2 ]}

لكي يحدث التشابك بين كروموسوم يعاني من نقص كبير في المنطقة البينية وكروموسوم متماثل كامل طبيعي، يجب أن تخرج المنطقة غير المزدوجة من الكروموسوم المتماثل الطبيعي من البنية الخطية إلى حلقة حذف أو تعويض .

تحدث أصغر طفرات حذف القاعدة المفردة عن طريق انقلاب قاعدة واحدة في قالب الحمض النووي، متبوعًا بانزلاق شريط قالب الحمض النووي، داخل الموقع النشط لإنزيم بوليميراز الحمض النووي. ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}

قد تحدث الحذوفات نتيجة أخطاء في عملية العبور الكروموسومي أثناء الانقسام الاختزالي ، مما يؤدي إلى العديد من الأمراض الوراثية الخطيرة . ويمكن أن تُسبب الحذوفات التي لا تحدث بمضاعفات ثلاثة قواعد تغييرًا في إطار القراءة ، وذلك بتغيير إطار قراءة البروتين المكون من ثلاثة نيوكليوتيدات في التسلسل الجيني. وتُعد الحذوفات سمة مميزة للكائنات حقيقية النواة ، بما في ذلك الإنسان، وليست سمة مميزة للكائنات بدائية النواة ، مثل البكتيريا.

تشمل الأسباب ما يلي:

• الخسائر الناجمة عن النقل
• عمليات العبور الكروموسومية ضمن الانقلاب الكروموسومي
• عبور غير متساوٍ
• الانفصال دون إعادة الالتحام

تشمل أنواع الحذف ما يلي:

• الحذف الطرفي - حذف يحدث قرب نهاية الكروموسوم.
• الحذف البيني / الحذف البيني - حذف يحدث من داخل الكروموسوم.
• الحذف الصغير - كمية صغيرة نسبياً من الحذف (تصل إلى 5 ميجابايت والتي يمكن أن تشمل عشرات الجينات).

يُلاحظ حذف جزء صغير من الحمض النووي عادةً لدى الأطفال الذين يعانون من تشوهات جسدية. ويؤدي حذف جزء كبير منه إلى الإجهاض الفوري.

النظام الدولي لتسمية الكروموسومات البشرية (ISCN) هو معيار دولي لتسمية الكروموسومات البشرية ، ويتضمن أسماء النطاقات والرموز والمصطلحات المختصرة المستخدمة في وصف الكروموسومات البشرية وشذوذاتها. تشمل الاختصارات علامة الطرح (-) لحذف أجزاء من الكروموسوم، وكلمة del لحذف أجزاء من الكروموسوم. ^{[ 7 ]}

تكون الحذوفات الصغيرة أقل عرضة للتسبب بالوفاة، بينما تكون الحذوفات الكبيرة قاتلة في الغالب، وتوجد دائمًا اختلافات بناءً على الجينات المفقودة. بعض الحذوفات متوسطة الحجم تؤدي إلى اضطرابات بشرية معروفة، مثل متلازمة ويليامز .

يؤدي حذف عدد من أزواج النيوكليوتيدات لا يقبل القسمة على ثلاثة إلى طفرة إزاحة الإطار ، مما يتسبب في قراءة جميع الكودونات التي تلي الحذف بشكل خاطئ أثناء الترجمة ، وينتج عنه بروتين مُعدَّل بشدة وربما غير وظيفي . في المقابل، يُطلق على الحذف الذي يقبل القسمة على ثلاثة اسم حذف ضمن الإطار . ^{[ 8 ]}

تُعدّ الحذوفات مسؤولة عن مجموعة من الاضطرابات الوراثية، بما في ذلك بعض حالات العقم عند الذكور ، وثلثي حالات ضمور دوشين العضلي ، ^{[ 1 ]} وثلثي حالات التليف الكيسي (الناجمة عن ΔF508 ). ^{[ 9 ]} ويؤدي حذف جزء من الذراع القصير للكروموسوم 5 إلى متلازمة صرخة القطة . ^{[ 1 ]} كما تُسبب الحذوفات في جين SMN ضمور العضلات الشوكي ، وهو السبب الوراثي الأكثر شيوعًا لوفاة الرضع.

ترتبط الحذوفات الميكروية بالعديد من الحالات المرضية المختلفة، بما في ذلك متلازمة أنجلمان، ومتلازمة برادر-ويلي، ومتلازمة دي جورج. ^{[ 10 ]} ترتبط بعض المتلازمات، مثل متلازمة أنجلمان ومتلازمة برادر-ويلي، بكل من الحذوفات الميكروية والبصمة الجينية، مما يعني أن نفس الحذف الميكروي قد يُسبب متلازمتين مختلفتين اعتمادًا على الوالد الذي نشأ منه الحذف. ^{[ 11 ]}

تشير الدراسات الحديثة إلى أن بعض عمليات حذف التسلسلات المحفوظة للغاية (CONDELs) قد تكون مسؤولة عن الاختلافات التطورية الموجودة بين الأنواع وثيقة الصلة. وقد تكون هذه الحذوفات في البشر، والتي يُشار إليها باسم hCONDELs ، مسؤولة عن الاختلافات التشريحية والسلوكية بين البشر والشمبانزي وأنواع أخرى من الثدييات مثل القردة العليا . ^{[ 12 ]}

كشف التصنيف والقياس الشاملان الأخيران على مستوى المريض للأحداث المحركة في مجموعات TCGA أن هناك في المتوسط ​​12 حدثًا محركًا لكل ورم، منها 2.1 عبارة عن حذف لجينات كابتة للأورام . ^{[ 13 ]}

أدى إدخال التقنيات الجزيئية بالتزامن مع الطرق الخلوية الوراثية التقليدية في السنوات الأخيرة إلى تحسين كبير في القدرة التشخيصية للاضطرابات الكروموسومية. وعلى وجه الخصوص، يُعد التهجين الجينومي المقارن باستخدام المصفوفات الدقيقة (CGH)، القائم على استخدام مستنسخات BAC، استراتيجيةً واعدةً للكشف عن تغيرات عدد نسخ الحمض النووي على نطاق الجينوم بأكمله. ويمكن أن تصل دقة الكشف إلى أكثر من 30,000 "شريط"، بينما قد يصل حجم الحذف الكروموسومي المكتشف إلى 5-20 كيلوبايت. ^{[ 14 ]} كما تم اختيار طرق حسابية أخرى لاكتشاف أخطاء حذف تسلسل الحمض النووي ، مثل تحليل تسلسل النهايات . ^{[ 15 ] [ 16 ]}

في خميرة Saccharomyces cerevisiae ، تشفر الجينات النووية Rad51p و Rad52p و Rad59p بروتينات ضرورية لإصلاح الحمض النووي عن طريق إعادة التركيب، وتُستخدم في إصلاح انقطاعات السلسلة المزدوجة في الحمض النووي للميتوكوندريا . ^{[ 17 ]} يؤدي فقدان هذه البروتينات إلى انخفاض معدل أحداث حذف الحمض النووي التلقائية في الميتوكوندريا. ^{[ 17 ]} تشير هذه النتيجة إلى أن إصلاح انقطاعات السلسلة المزدوجة في الحمض النووي عن طريق إعادة التركيب المتماثل يُعد خطوة في تكوين عمليات حذف الحمض النووي للميتوكوندريا.

• إندل
• تشوهات الكروموسومات
• أليل صفري
• قائمة الاضطرابات الوراثية
• علم الوراثة الطبية
• متلازمة الحذف الصغير
• متلازمة حذف الكروموسومات
• الإدخال (علم الوراثة)
• حذف 10q26