Имеют ли аллели одинаковый размер?

Как правило, аллели не обязательно должны быть одинакового размера. На ум приходят два основных примера: ген Хантингтина и FMR1 .

Гентингтин является геном, вызывающим болезнь Гентингтона. У людей с болезнью Гентингтона повторяется последовательность из трех нуклеотидов. Количество повторов варьируется от 9 у здоровых людей до более 60 у сильно пораженных. Таким образом, в зависимости от того, сколько у вас повторов, каждый из ваших аллелей Гентингтина может иметь разный размер нуклеотидов.

FMR1 является возбудителем синдрома Fragile X. Как и у Хантингтона, ген различается по количеству тринуклеотидных повторов, но для FMR1 у пораженных людей может быть более 1000 повторений, что означает дополнительные 3 килобазы генетического материала по сравнению с аллелями незатронутого человека.

Другие генетические нарушения также связаны с разницей в размере аллелей. У вас может быть делеция участка ДНК (или инсерция), который обычно молчит (рецессивный). Аллель нормальной длины компенсирует дефектный аллель, но аллель болезни другого размера все еще присутствует в популяции и считается аллелем гена.

Не только предрасположенные к заболеванию аллели проявляют полиморфизм длины. Ряд других генов будет демонстрировать вариации как на уровне ДНК, так и на уровне белка. Если вставка/делеция кратна трем нуклеотидам и происходит в петлевой области белка или в внутренне неупорядоченном домене, вставка имеет разумную вероятность минимального структурного воздействия на экспрессируемый белок. В одном (совершенно произвольном) примере PER3 имеет два основных варианта длины в популяции с разницей в 54 пары оснований между ними. В разных популяциях распространенность каждой из них сильно различается, в диапазоне от 20 до 90% для более короткой версии.

Следует иметь в виду, что «точки локуса» — это всего лишь человеческое соглашение, помогающее нам картировать ДНК. Для клетки ДНК — всего лишь одна длинная молекула. (Или несколько молекул для разных хромосом.) Нет никаких меток для абсолютного положения в клетке, поэтому вставка или удаление фрагмента ДНК в основном влияет только на местную среду. Нет никакой дальней индексации, которая испортилась бы вставкой.

Одним из вариантов того, что вы рассматривали, был эксперимент по расщеплению нуклеазами . Последовательность гена субъекта может быть амплифицирована из его ДНК с помощью ПЦР , что дает полосу определенного размера при электрофорезе в геле. Затем продукт ПЦР можно расщепить другой нуклеазой, которая специфически разрезает один аллельный вариант, но не другой. Например, взгляните на это довольно грубое изображение, которое я сделал:

Дорожка 1 представляет собой лестницу молекулярной массы. На дорожке 2 показан продукт ПЦР интересующего нас гена, который имеет два возможных аллеля: один может быть разрезан нашей нуклеазой, а другой нет. Остальные дорожки показывают результат инкубации продукта ПЦР от разных людей с нашей нуклеазой. На дорожке 3 показана гомозигота по одному аллелю, который нельзя разрезать. На дорожке 4 показана гетерозигота, где неразрезанная полоса 900 п.н. также видна с разрезанными фрагментами 400 и 500 п.н. На дорожке 5 показана гомозигота, несущая разрезаемый аллель на обеих хромосомах — неповрежденная полоса из 900 п.н. отсутствует.