Forståelse af DNA-deletioner: Typer, konsekvenser & detektionsmetoder

En deletionsmutation er tabet af et eller flere nukleotider fra en DNA-sekvens. Deletioner strækker sig fra et enkelt basepar til hele gener eller store kromosomale segmenter. De opstår fra fejl i DNA-replikation, reparation, rekombination eller eksponering for mutagener (stråling, kemikalier).

Klassificering efter størrelse

• Små deletioner (< 1 kb): Ofte inden for et gen; kan give frameshift eller in-frame tab af aminosyrer.
• Gen-niveau deletioner: Tab af et eller flere hele gener.
• Store deletioner (> 1 Mb): Synlige på karyotype (fx mikrodeletionssyndromer).
• Kromosomale deletioner: Tab af et kromosomsegment (terminalt eller interstitielt).

Funktionelle konsekvenser

1. Frameshift-mutationer (Små, ikke-multipler-af-3 deletioner)

• Ændrer læserammen downstream → helt anderledes aminosyresekvens → for tidlig stop-kodon → trunkeret, som regel ikke-funktionelt protein.
• Udløser ofte nonsense-mediated mRNA decay (NMD) → intet protein produceret (nul-allel).

2. In-frame deletioner (Multipler af 3 baser)

• Fjerner en eller flere aminosyrer uden frameshift.
• Effekt afhænger af domænets vigtighed: kan være benign, reducere funktion eller ændre protein-interaktioner.
• Eksempel: ΔF508 i CFTR (cystisk fibrose) – deletion af phenylalanin ved position 508 → misfolding, nedbrydning.

3. Tab af genfunktion (Hele gen/ekson-deletion)

• Haploinsufficiens: Én funktionel kopi utilstrækkelig til normal fenotype (fx TBX1 i 22q11.2-deletionssyndrom).
• Tumorsuppressor-tab: TP53, RB1, PTEN deletioner driver kræft.

4. Forstyrrelse af regulatoriske elementer

• Deletioner i promotorer, enhancere, silencere, isolatorer → ændret genekspression (tidspunkt, niveau, vævsspecifikke).
• Eksempel: SOX9 enhancer-deletioner → campomelisk dysplasi (kønsskift, skeletdefekter).

5. Kromosomale anomalier (Store deletioner)

• Kontigu gener-syndromer: Flere intilliggende gener tabt → komplekse fenotyper.
• Eksempler: 22q11.2-deletion (DiGeorge/velokardiofaciel), 15q11.2 (Prader-Willi/Angelman), 5p (Cri-du-chat), 7q11.23 (Williams).
• Kan give udviklingsforsinkelse, intellektuel handicap, medfødte anomalier, dysmorfe træk.

Detektionsmetoder

• PCR/qPCR: Målrettet detektion af kendte deletioner (fx ΔF508, ekson-deletioner i DMD).
• MLPA (Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification): Detekterer ekson-niveau CNVs i specifikke gener.
• Kromosomalt Mikroarray (CMA): Genomomfattende detektion af CNVs > 50–100 kb. Første-linje test ved udviklingsforsinkelse/autisme/medfødte anomalier.
• Whole-Genome Sequencing (WGS): Basepar-oppløsning detektion af alle variant-klasser inkl. små deletioner.
• FISH (Fluorescence In Situ Hybridization): Målrettet visualisering af specifikke lokus på metafase/interfase-kromosomer.
• Karyotype: Detekterer store deletioner (> 5–10 Mb) og balancerede omarrangeringer.

Klinisk betydning

Deletioner er en stor årsag til genetiske sygdomme. Fortolkning kræver: størrelse, genindhold, arv (de novo vs. arvet), populationsfrekvens (gnomAD-SV) og funktionelt bevis. Genetisk rådgivning er essentielt for familier.