Sind Allele gleich groß?

Im Allgemeinen müssen Allele nicht die gleiche Größe haben. Zwei wichtige Beispiele, die mir in den Sinn kommen, sind das Huntingtin -Gen und FMR1 .

Huntingtin ist das verursachende Gen der Huntington-Krankheit. Bei Menschen mit Huntington wiederholt sich eine Sequenz von drei Nukleotiden. Die Anzahl der Wiederholungen variiert von einem niedrigen Wert von 9 bei nicht betroffenen Personen bis zu mehr als 60 bei schwer betroffenen Personen. Je nachdem, wie viele Wiederholungen Sie haben, kann jedes Ihrer Huntingtin-Allele eine andere Nukleotidgröße haben.

FMR1 ist der Erreger des Fragile-X-Syndroms. Wie bei Huntington variiert das Gen in der Anzahl der Trinukleotid-Wiederholungen, aber bei FMR1 können betroffene Personen über 1000 Wiederholungen haben, was 3 Kilobasen zusätzliches genetisches Material gegenüber den Allelen einer nicht betroffenen Person bedeutet.

Andere genetische Störungen hängen ebenfalls mit dem Unterschied in der Allelgröße zusammen. Sie können eine Deletion einer DNA-Region (oder eine Insertion) haben, die normalerweise stumm (rezessiv) ist. Das Allel normaler Länge kompensiert das defekte Allel, aber das unterschiedlich große Krankheitsallel ist immer noch in der Population vorhanden und zählt als Allel des Gens.

Es sind nicht nur krankheitsanfällige Allele, die einen Längenpolymorphismus aufweisen. Eine Reihe anderer Gene zeigen Variationen sowohl auf der DNA- als auch auf der Proteinebene. Wenn die Insertion/Deletion ein Vielfaches von drei Nukleotiden ist und in einer Schleifenregion des Proteins oder auf einer intrinsisch ungeordneten Domäne auftritt, hat die Insertion eine vernünftige Chance einer minimalen strukturellen Wirkung auf das exprimierte Protein. Als ein (völlig willkürliches) Beispiel hat PER3 zwei Hauptlängenvarianten in der Population, mit einem Unterschied von 54 Basenpaaren zwischen den beiden. Verschiedene Bevölkerungsgruppen haben jeweils eine sehr unterschiedliche Prävalenz, mit einer Spanne von 20-90 % für die kürzere Version.

Eine Sache, die man im Hinterkopf behalten sollte, ist, dass „Locus“-Punkte nur eine menschliche Konvention sind, die uns hilft, DNA zu kartieren. Für die Zelle ist DNA nur ein einzelnes langes Molekül. (Oder mehrere Moleküle für verschiedene Chromosomen.) Es gibt keine Markierungen für die absolute Position in der Zelle, daher wirkt sich das Einfügen oder Löschen eines DNA-Stücks hauptsächlich nur auf die lokale Umgebung aus. Es gibt keine Langstreckenindizierung, die durch das Einfügen durcheinander gebracht wird.

Eine Möglichkeit dessen, was Sie sich angesehen haben, war ein Nukleaseverdauungsexperiment . Die Gensequenz einer Person könnte aus ihrer DNA unter Verwendung von PCR amplifiziert werden , was eine Bande einer bestimmten Größe ergibt, wenn sie auf einem Gel elektrophoretisiert wird. Das PCR-Produkt könnte dann mit einer anderen Nuklease verdaut werden, die spezifisch eine allelische Variante schneidet, aber nicht eine andere. Schauen Sie sich zum Beispiel dieses eher unraffinierte Bild an, das ich gemacht habe:

Spur 1 ist die Molekulargewichtsleiter. Spur 2 zeigt das PCR-Produkt unseres interessierenden Gens, das zwei mögliche Allele hat – eines, das mit unserer Nuklease geschnitten werden kann, und eines, das dies nicht kann. Der Rest der Bahnen zeigt das Ergebnis der Inkubation des PCR-Produkts von verschiedenen Individuen mit unserer Nuklease. Spur 3 zeigt eine Homozygote für ein Allel, dasjenige, das nicht geschnitten werden kann. Spur 4 zeigt eine Heterozygote, wo die ungeschnittene 900-bp-Bande auch mit den geschnittenen 400- und 500-bp-Fragmenten zu sehen ist. Spur 5 zeigt eine Homozygote, die das schneidbare Allel auf beiden Chromosomen trägt – es gibt keine intakte 900-bp-Bande.