Stökkbreytirófið

Stökkbreytingar á erfðaefni lífvera liggja að baki miklum hluta breytileika milli einstaklinga og tegunda. Stökkbreytingar geta verið einfaldar, t.d. skipti á stökum bösum A yfir í T, eða flóknari innskot nýrra basa eða úrfellingar.

Dæmi um innskot er t.d. ef fjórum bösum GAGA er skotið inn í miðja röðina GATTTA fæst GATGAGATTA. Inn geta skotist einn basi eða fleiri (lesist þúsundir eða milljónir). Innskotin geta verið tóm tjara, vegna þess að DNA fjölliðunarensímið spólar út bulli, eða eintök af erfðaefni sem finnst í kjarnanum. Dæmi um slík innskot eru DNA afrit veira (t.d. HIV eða vörtuveirunnar) eintök stökkla (e. transposons) eða DNA afrit af RNA frumunnar. Á sama hátt geta basar fallið úr röðinni, t.d. ef þrjú T dyttu úr röðinni okkar að ofan, breyttist hún úr GATTTA í GAA. Dæmi með myndum má sjá á heimasíðu Berkley háskóla (reyndar á ensku).

Einnig eru til flóknari breytingar, sem verða vegna víxla erfðaefni milli litninga (svokölluð litningabrot), eða vegna þess að svæði snúast við. Þessi síðasti hópur stökkbreytinga viðsnúningar (e. inversions) eru sérstaklega erfiður í greiningu, en getur haft mjög afdrifaríkar afleiðingar (endurröðun milli venjulegs litnings og litnings með viðsnúning getur t.d. leitt til úrfellinga).

Hreinn Stefánson og samstarfsmenn hjá Íslenskri erfðagreiningu fundu úrfellingar á ákveðnum svæðum í erfðamenginu, og að þær voru tíðari í einstaklingum með einkenni geðklofa. Það sem er kannski mest spennandi er að stökkbreytingarnar eru flestar nýjar, de novo, sem hefur reynst mjög erfitt að greina með hefðbundnum aðferðum (sjá fyrri færslu).

Líffræðilega ástæðan fyrir áhrifum úrfellinganna er líklega sú að úrfellingarnar fjarlægi gen sem nauðsynleg eru fyrir samræmingu hugsunar og heilastarfsemi. Nicolas Wade rekur þessi vandamál og stöðu rannsókna á geðklofa í grein í New York Times. Það sem er kannski sláandi er að engar algengar breytingar hafa áhrif á geðklofa, eins og fundist hefur fyrir sykursýki, hjartaáföll og margar gerðir krabbameina. Ástæðan þess er enn ókunn. Eins og alltaf bíður heilmikil líffræði þeirra sem vilja skilja áhrif gena á sjúkdóma og svipfar.

 

Varpa ljósi á orsakir geðklofa