如何看懂基因检测报告之突变类型
很多人在面对基因检测报告时会有些困惑,不知道什么时新发突变,什么时功能获得性突变与功能失活突变,也不搞不清楚基因扩增是怎么回事。今天就来科普下基因突变这件事。
首先我们来了解下基因变异的三个途径:
第一种变异的方式就是来自我们父母的遗传,称之为胚系突变(Germline mutations)。
第二种是新发突变(De novo mutations),这种突变是指父母本身没有的突变,一般来自精卵结合或受精卵发育过程中的自发突变。每个人身上都会有这样的变异,一般不会带来功能性的问题,但有一些先天的小儿疾病,就是这样的变异刚好落在了一个重要的基因上。
第三种突变即是最常见的一种,体细胞突变(Somatic mutations )。典型的例子如KRAS G12C突变。
基因突变的主要类型包括:
染色体倍数改变Chromosomal aneuploidy
如唐氏综合症就是21号染色体多了一条而导致的。
基因组结构变异Structural Variations (SVs)与拷贝数变异Copy Number Variations (CNVs)
一般来讲,SV常被定义为DNA上大于1 kb 片段的变更,如:缺失突变(deletions),插入突变(insertions)等。CNV 是基因组结构变异的重要组成部分,一般指长度为1 kb 以上的基因组大片段的拷贝数增加或者减少, 主要表现为亚显微水平的缺失和重复。
插入缺失Short insertion/deletions (Indels)
指的是在基因组的某个位置上所发生的小片段序列的插入或者删除,其长度通常在50bp以下。Indel是导致癌症激酶活化的常见机制。比如KRAS是一种激酶,某种突变会让它获得持续的激活,从而使癌细胞失控。
单核苷酸变异Single Nucleotide Variations (SNVs)
SNV是基因组水平上由单个核苷酸的变异,一般来说每个人的基因组都会有300万个单核苷酸的变异,可能出现在编码区、非编码区、基因间区。
(A)错义突变(missense mutation):DNA的突变引起mRNA中密码子改变,编码另一种氨基酸。如G12A,表示第12号密码子由 G 突变为 A(其中 G 为野生型氨基酸 ,12 是氨基酸突变位置,A 为突变型氨基酸);错义突变造成不同氨基酸的替代,可能使得到的蛋白质无功能。例如,从AAA到AGA的变化将导致从编码赖氨酸到编码精氨酸的变化,但精氨酸与赖氨酸化学性质相似。在这样一种情况下,突变对表型几乎没有影响,因此该突变是中性的。
(B)无义突变(nonsense mutation):如 G12*, 表示第 12 号密码子由 G 突变为终止密码子,*代表编码终止;无义突变通常引起蛋白的功能异常,为致病突变。
(C)同义突变(samesense mutation):是指碱基被替换之后 ,产生新的密码子,但由于生物的遗传密码子存在简并现象,新旧密码子仍是同义断码子,所编码的氨基酸种类保持不变,因此同义突变通常不产生突变效应。
(D)移码突变(frameshift mutation):在正常的DNA中,碱基缺失或增加非3的整倍数,造成这位置之后的一系列编码发生移位错误的改变。如 p.D1866Rfs*17,表示第 1866 位氨基酸由 D 突变为 R,并继续编码 16 个氨基酸后终止;
(E)整码突变(inframe mutation):如 c.295_297delGGC,p.G99del 表示核苷酸发生 3 的整数倍的缺失或插入,导致编码蛋白发生缺失或插入相应氨基酸。
(F)剪切突变(splicing mutation):如 BRCA1 c.5152+1G>T,表示 BRCA1 基因第 5152 核苷酸交界内含子区域第 1 位核苷酸发生突变,碱基由 G 突变为 T;
(G)融合突变:如 EML4-ALK 融合,表示基因 EML4 与 ALK 发生融合变异;融合突变是非常重要的一种突变形式。
例如:
NF2 第5外显子第163位亮氨酸突变为苯丙氨酸,并继续编码39个氨基酸后终止,突变频率为37.07%。查询数据,可以看出NF2属于抑癌基因,这是一个致病突变,属于功能失活的突变。
以上是对这个突变点位的注释