Раздел 4.3 Номенклатура мутаций.

Для практических целей и, главным образом, для чтения

научной литературы, важно знать, как записываются мутации.

До недавнего времени единой номенклатуры записи мутаций не

существовало. В 1992 г. двумя американскими учеными Артуром

Боде и Лап-Чи Тсуи была предложена универсальная стандартная

система для обозначения разных мутаций (Beudet, Lap-Сhee

Tsui, 1993). Она рассчитана как на запись аминокислотных за-

мен в белках, так и на нуклеотидные замены и перестановки в

ДНК. В первом случае, каждой аминокислоте соответствует од-

нобуквенный символ (Табл.4.1), слева записывается нормальный

вариант аминокислоты, справа - мутантный, а расположенный в

центре номер соответствует месту замены в цепочке первичного

продукта трансляции. Например, запись D44G означает замену

аспарагина на глицин в 44-м положении полипептидной цепи, а

A655E - аланина на глутамин в пложении 655 белкового продук-

та. Так записываются различные варианты аминокислотных замен

при миссенс мутациях. Буквой Х обозначается место остановки

синтеза полипептидной цепи при нонсенс мутациях. Например,

Q39X означает замену глицина на стоп сигнал в 39-м кодоне, а

W1282X - триптофан-триплета на стоп-кодон в положении 1282.

Отсутвие одной или нескольких аминокислот обозначают значком

^-дельта. Так, наиболее частая мутация, приводящая к муко-

висцидозу- ^F508 - означает отсутствие фенилаланина в 508

положении трансмембранного регуляторного белка муковисцидо-

за. Полиморфизмы, связанные с равноценной по функциональной

значимости заменой аминокислот, записывают через черточку.

Например, M/V470 - метионин или валин в положении 470.

Таблица 4.1. Символы аминокмслот.

------------------------T-----------------T--------------¬

¦ Аминокислоты  1¦ 0 Трехбуквенный  1¦ 0 Однобуквенный 1¦

¦  1¦ 0 символ  1¦ 0 символ 1 ¦

+-----------------------+-----------------+--------------+

¦ Аланин  1¦ 0 Ala  1¦ 0 A 1 ¦

¦ Аргинин  1¦ 0 Arg  1¦ 0 R 1 ¦

¦ Аспарагин  1¦ 0 Asn  1¦ 0 N 1 ¦

¦ Аспарагиновая кислота  1¦ 0 Asp  1¦ 0 D 1 ¦

¦ Asn и/или Asp  1¦ 0 Asx  1¦ 0 B 1 ¦

¦ Цистеин  1¦ 0 Cys  1¦ 0 C 1 ¦

¦ Глутамин  1¦ 0 Gln  1¦ 0 Q 1 ¦

¦ Глутаминовая кислота  1¦ 0 Glu  1¦ 0 E 1 ¦

¦ Gln и/или Glu  1¦ 0 Glx  1¦ 0 Z 1 ¦

¦ Глицин  1¦ 0 Gly  1¦ 0 G 1 ¦

¦ Гистидин  1¦ 0 His  1¦ 0 H 1 ¦

¦ Изолейцин  1¦ 0 Ile  1¦ 0 I 1 ¦

¦ Лейцин  1¦ 0 Leu  1¦ 0 L 1 ¦

¦ Лизин  1¦ 0 Lys  1¦ 0 K 1 ¦

¦ Метионин  1¦ 0 Met  1¦ 0 M 1 ¦

¦ Фенилаланин  1¦ 0 Phe  1¦ 0 F 1 ¦

¦ Пролин  1¦ 0 Pro  1¦ 0 P 1 ¦

¦ Серин  1¦ 0 Ser  1¦ 0 S 1 ¦

¦ Треонин  1¦ 0 Thr  1¦ 0 T 1 ¦

¦ Триптофан  1¦ 0 Trp  1¦ 0 W 1 ¦

¦ Тирозин  1¦ 0 Tyr  1¦ 0 Y 1 ¦

¦ Валин  1¦ 0 Val  1¦ 0 V 1 ¦

L-----------------------+-----------------+---------------

Принципиальная схема записи и нумерации нуклеотидов

приведена на Рис.4.1. Отсчет нуклеотидов в молекуле ДНК на-

чинается 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 обозна-

чают заглавными буквами, интронов - прописными.

В Табл.4.2. даны примеры обозначения различных мутаций

с использованием как аминокислотной, так и нуклеотидной ну-

мерации. Нуклеотидная система записи особенно важна для

обозначения делеций, инсерций, сплайсинговых мутаций и поли-

морфизмов, не связанных с заменами аминокислот или происхо-

дящими в нетранслируемых частях гена. В случае делеции или

инсерции 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 делецию 22 нуклеотидов, начи-

ная с 852-го нуклеотида, а 3320ins7 обозначает вставку 7 пар

оснований после нуклеотида 3320. В случае больших вставок

или делеций их размеры указыаются в килобазах, например

2115ins13kb, или обозначаются соответствующие инсертирован-

ные/ 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 нук-

леотидов (со знаком "+" в случае 3' конца экзона и со знаком

"-" в случае 5' конца) и характер нуклеотидной замены.

(Рис.4.1, Таб.4.2). Например, 711+5G-T обозначает замену G

на Т в 5-м основании интрона, следующего за экзоном, закан-

чивающимся 711 нуклеотидом.