Номенклатура мутаций

В 1992 г. американскими учеными Артуром Боде и Лап-Чи Тсуи была предложена универсальная стандартная система для обозначения разных мутаций. Она рассчитана как на запись аминокислотных замен в белках, так и на нуклеотидные замены и перестановки в ДНК. В первом случае каждой аминокислоте соответствует однобуквенный символ (табл. № 14.4.1), слева записывается нормальный вариант аминокислоты, справа - мутантный, а расположенный в центре номер соответствует месту замены в цепочке первичного продукта трансляции.

Таблица № 14.4.1

Обозначение аминокислот

Например, запись N44G означает замену аспарагина на глицин в 44-м положении полипептидной цепи, а А6559 - аланина на глутамин в положении 655 белкового продукта. Так записываются различные варианты аминокислотных замен при миссенс-мутациях. Буквой Х обозначается место остановки синтеза полипептидной цепи при нонсенс-мутациях. Например, G39X означает замену глицина на стоп-сигнал в 39-м кодоне, a W1282X - триптофан-триплета на стоп-кодон в положении 1282. Отсутствие одной или нескольких аминокислот обозначают значком дельта. Так, наиболее частая мутация, приводящая к муковисцидозу, дельтаF508 - означает отсутствие фенилаланина в 508-м положении трансмембранного регуляторного белка муковисцидоза.

Полиморфизмы, связанные с равноценной по функциональной значимости заменой аминокислот, записывают через косую черту. Например, M/V470 - метионин или валин в положении 470.

Принципиальная схема записи и нумерации нуклеотидов приведена на рис. 14.4.1.

Рис. 14.4.1. Принцип нумерации нуклеотидов в гене.

Отсчет нуклеотидов в молекуле ДНК начинается с первого смыслового кодона, так что нуклеотид под номером +1 соответствует первому нуклеотиду в молекуле кДНК. Вверх по течению (или справа налево от 3' к 5'-концу) от первого кодона нуклеотиды записывают со знаком "-", вниз по течению (от 5' - к 3') - со знаком "+". Для многих генов отсутствие точных данных о положении инициирующего сайта и наличие нескольких мест инициации транскрипции существенно затрудняют нумерацию нуклеотидов.

Нуклеотиды экзонов обозначают заглавными буквами, интронов - прописными.

В табл. № 14.4.2 даны примеры обозначения различных мутаций с использованием как аминокислотной, так и нуклеотидной нумерации.

Таблица № 14.4.2

Примеры обозначения мутаций в гене муковисцидоза

Нуклеотидная система записи особенно важна для обозначения делеций, инсерций, сплайсинговых мутаций и полиморфизмов, не связанных с заменами аминокислот или происходящих в нетранслируемых частях гена. В случае делеции или инсерций одного или двух нуклеотидов приводится их буквенное обозначение. Например, 441delA, 485insTA. При делеции или инсерции трех и более нуклеотидов указывается только их число. Так, 852del22 означает делению 22 нуклеотидов, начиная с 852-го нуклеотида, a 3320ins7 обозначает вставку 7 пар оснований после нуклеотида 3320. В случае больших вставок или делеций их размеры указываются в килобазах, например, 2115 ins 13kb, или обозначаются соответствующие инсертированные/делетированные структурные элементы генома. Так, 2115insAlu означает инсерцию Alu-повтора после нуклеотида 2115.

При обозначении сплайсинговых мутаций записывают номер крайнего нуклеотида в ближайшем к мутации экзоне, число нуклеотидов (со знаком "+" в случае 3'-конца экзона и со знаком "-" в случае 5'-конца) и характер нуклеотидной замены. Например, запись 711+5G-T обозначает замену G на Т в 5-м основании интрона, следующего за экзоном, заканчивающимся 711-м нуклеотидом.