Prosessen med spontant forekommende sletting må omfatte to kromosompauser for å skjære ut det mellomliggende segmentet. Hvis de to endene slutter seg til og en av dem bærer sentromeren, oppstår et forkortet kromosom som sies å føre til en sletting. Det fragmenterte fragmentet er akentrisk; følgelig er den urørlig og vil gå tapt. En effektiv mutagen for å indusere kromosomale omorganiseringer av alle slag er ioniserende stråling. Denne typen stråling, som røntgen- og γ-stråler er eksempler på, er veldig energisk og forårsaker kromosompauser. Måten bruddene på nytt bestemmer hvilken type omlegging som produseres. To typer sletting er mulig. To pauser kan gi interstitial sletting, som vist i figur 17-2. I prinsippet kan en enkelt pause forårsake en terminal sletting; men på grunn av behovet for spesielle kromosomspisser (telomerer), er det sannsynlig at tilsynelatende terminale slettinger inkluderer to pauser, en nær telomeren.

Effektene av slettinger avhenger av størrelsen. En liten sletting i et gen, kalt intragenisk sletting, inaktiverer genet og har samme effekt som andre nullmutasjoner av det genet. Hvis den homozygote nullfenotypen er levedyktig (som for eksempel i human albinisme), vil også den homozygote slettingen være levedyktig. Intrageniske slettinger kan skilles fra enkeltnukleotidendringer fordi de ikke er reversible.

For det meste av Denne delen skal vi gjøre med multigeniske slettinger, de som fjernes fra to til flere tusen gener. Multigeniske slettinger har flere konsekvenser. Hvis ved innavl gjøres en slik sletting homozygot (det vil si hvis begge homologene har samme sletting), så er kombinasjonen nesten alltid dødelig. Dette resultatet antyder at de fleste regionene i kromosomene er avgjørende for normal levedyktighet og at fullstendig eliminering av et hvilket som helst segment fra genomet er skadelig. Selv individer som er heterozygote for en multigenisk sletting – de med unormal homolog og en som bærer slettingen – overlever kanskje ikke. Det er flere mulige årsaker til at denne ikke klarer å overleve. For det første har et genom blitt «finjustert» under evolusjonen for å kreve en spesifikk genbalanse, og slettingen opprører denne balansen. Vi skal møte denne balanseforestillingen flere ganger i dette kapitlet og det neste, fordi flere forskjellige typer kromosommutasjoner opprører det, eller balanse, mellom gener i et genom. For det andre, i mange organismer er det dødelige og andre skadelige mutasjoner i hele genomet. Hvis «dekket» av villtypealeler på den andre homologen, blir disse resessivene ikke uttrykt. Imidlertid kan en sletting «avdekke» resessiver, slik at de kan uttrykkes på fenotypisk nivå.

Noen små slettinger er likevel levedyktige i kombinasjon med en normal homolog. I disse tilfellene kan slettingen noen ganger identifiseres ved cytogenetisk analyse. Hvis meiotiske kromosomer undersøkes i en individuell ved en heterozygot sletting, kan regionen for sletting bestemmes ved svikt i korresponderingssegmentet på den normale homologen for å pares, noe som resulterer i en slettingsløyfe (Figur 17-3a). I insekter oppdages deletionsløkker i polytene-kromosomene der homologene er smeltet sammen (figur 17-3b). En sletting kan tilordnes til et bestemt kromosomsted ved å bestemme hvilket kromosom som viser sløyfesløyfen og sløyfens posisjon langs kromosomet.

Slettinger av noen kromosomregioner produserer sine egne unike fenotyper. Et godt eksempel er en sletting av en spesifikk liten kromosomregion av Drosophila. Når en homolog bærer slettingen, viser fluene en unik hakkvingefenotype, så slettingen fungerer som en dominerende mutasjon i denne forbindelse. Men slettingen er dødelig når den er homozygot og fungerer derfor som nødvendig i forhold til dens dødelige effekt. Den spesifikke dominerende fenotypiske effekten av visse delesjoner kan være forårsaket av at et av kromosombruddene er inne i agen, som, når det blir forstyrret, vil fungere som en dominerende mutasjon.

Hva er de genetiske egenskapene til slettinger?I tillegg til cytogenetiske kriterier, er det flere rent genetiske kriterier for å utlede tilstedeværelsen av en sletting. Disse kriteriene er spesielt nyttige i arter hvis kromosomer ikke lett kan analyseres cytogenetisk.

To genetiske kriterier vi allerede har møtt. Den første er svikt i kromosomet å overleve som en homozygote; imidlertid kan denne effekten også produseres av enhver dødelig mutasjon. For det andre kan kromosomer med sletting aldri gå tilbake til en normal tilstand. Dette kriteriet er bare nyttig hvis det er noen spesifikke fenotyper som er assosiert med slettingen. Dette gir intuitiv sans fordi en del av regionen inneholder en uparret kromosomregion, som ikke kan delta i kryssingen. Vi vil se at inversjoner har en lignende effekt på rekombinante frekvenser, men kan skilles på andre måter.

Et fjerde kriterium for å utlede tilstedeværelsen av en sletting er at sletting av asegment på en homolog noen ganger avdekker resessive alleler som er den andre homologen, noe som førte til deres uventede uttrykk. Tenk for eksempel på slettingen som er vist i følgende diagram:

I dette tilfellet forventes ingen av de seks recessive allelene som skal uttrykkes, men hvis ifb og c uttrykkes, blir en sletting foreslått å ha skjedd på den andre homologen som strekker seg over theb + og c + loci. Fordi det i slike tilfeller ser ut til at recessive alleler viser dominans, kalles effekten pseudodominans.

Pseudodominanseffekten kan også brukes i motsatt retning. Et kjent sett med overlappende slettinger brukes til å lokalisere kartposisjonene til nye mutante alleler. Denne prosedyren kalles slettingskartlegging. Et eksempel fra fruktfuglen Drosophila er vist i figur 17-4. I dette diagrammet vises rekombinasjonskartet øverst, merket med avstander i kartenheter fra venstre ende. De horisontale stolpene under kromosomet viser omfanget av slettingene som er identifisert til venstre. Mutasjonsbeskjæringen (pn) viser for eksempel bare pseudodominans med sletting 264-38, som bestemmer plasseringen i 2D-4 til 3A-2-regionen. Imidlertid viser fa pseudodominans med alle unntatt to slettinger, slik at posisjonen kan pekes på bånd 3C-7.

Slettingsanalyse gjør det mulig å sammenligne et koblingskart basert på rekombinant frekvens med kromosomkartet basert på slettingskartlegging. I det store og hele, hvor denne sammenligningen er gjort, samsvarer kartene godt – en tilfredsstillende cytologisk påtegning av en ren genetisk skapelse.

Videre kan pseudodominans brukes til å kartlegge en liten sletting som ikke kan bevisualiseres mikroskopisk. La oss vurdere et X-kromosom i Drosophila som bærer en recessiv dødelig som mistenkes for å være adeletjon; vi kaller dette kromosomet «X *.» Vi kan krysse X * -bærende kvinner med malesskerende recessive alleler av loci på det kromosomet. For eksempel er et kart over loci i spissen regionen

Anta at vi får alle villtypefluer i kryss mellom X * / X hunner og misarmerer y, dor, br, gt, rst og vt, men oppnår pseudodominans av swa og w med X * (det vil si X * / swa viser den recessive swa-fenotypen og X * / w viser den recessive w-fenotypen. Deretter har vi godgenetiske bevis for en sletting av kromosomet som inkluderer minst theswa og w loci, men ikke gt orrst.

Klinikere finner regelmessig slettinger i humane kromosomer. I de fleste tilfeller er slettingene relativt små, men de har likevel en negativ fenotypisk effekt, selv om de er heterozygote. menneskelige kromosomregioner forårsaker unike syndromer av fenotypiske abnormiteter. Et eksempel er cri duchat syndrom, forårsaket av en heterozygot sletting av spissen av den korte armen av kromosom 5 (figur 17-5). Det er konvensjonen å kalle den korte armen til et kromosom p og å kalle den lange armen. De spesifikke båndene som er slettet i cri du chat-syndrom, er 5p15.2 og 5p15.3, de to fjerneste båndene som kan identifiseres på 5p.Den mest karakteristiske fenotypen i syndromet er den som gir den navnet sitt, det særegne kattlignende klipskriket laget av spedbarn med denne slettingen. Andre fenotypiske manifestasjoner av syndromeare mikroencefali (unormalt lite hode) og et månelignende ansikt. Som syndrom forårsaket av andre slettinger, inkluderer cri du chat syndromet også mental retardasjon.

De fleste menneskelige slettinger, som f.eks. de som vi nettopp har vurdert, oppstår spontant i kimlinjen til en normal forelder til en berørt person; Dermed blir det ikke funnet tegn på fjernelser i foreldrenes somatiske kromosomer. Imidlertid, som vi skal se i et senere avsnitt, er noen menneskelige slettinger produsert av meiotiske uregelmessigheter i en foreldre som er heterozygot for en annen type omlegging. Cri du chat syndrom, for eksempel, kan skyldes et foreldre som er heterozygot for en translokasjon.

Genetikere har kartlagt menneskelige gener fra sletting ved å bruke en molekylær teknikk kalt in situ hybridisering. Denne teknikken ble introdusert i kapittel 3 og 6, men foreløpig kan vi gjennomgå det grunnleggende for å vise nytten av slettinger. Hvis et interessant gen eller annet DNA-fragment er blitt isolert ved bruk av moderne molekylær teknologi, kan det merkes med aradioaktiv eller kjemisk merking og deretter legges til et kromosomalt preparat under mikroskopet. I en slik situasjon gjenkjenner DNA og binder det fysisk til sin normale kromosomale motpart ved nukleotidparing og blir anerkjent som et sted for radioaktivitet eller fargestoff. Den nøyaktige plasseringen av slike flekker er vanskelig å korrelere med bestemte bånd, men slettingsteknikken kommer til unnsetning. Hvis en sletting skjer for å strekke seg over det aktuelle stedet, vil det ikke vises noe flekk når testen kjøres med kromosomet som bærer slettingen, fordi regionen for binding ganske enkelt ikke er tilstede (Figur 17-6). Ved å redde cellelinjer fra pasienter med sletting, utvikler genetikere testpaneler med overlappende deletjoner som strekker seg over spesifikke kromosomale regioner, og disse testpanelene kan brukes til å finne et gens posisjon. Et eksempel fra kromosom 11 er vist i figur 17-7. Omfanget av slettingene i testpanelet er vist som vertikale søyler, og de kodede DNA-fragmentene under test vises til høyre. Hvis fragment 270, for eksempel, ikke klarte å binde seg til slettinger35, 8, 10, 7, 9, 23, 24, A2, 27A og 4D, men bundet til de andre slettingene, kan det utledes at dette stykke DNA opprinnelig kom fra regionen spennet av11q13.5 og 11q21.

Kromosommutasjoner oppstår ofte i kreftceller, og vi vil se flere tilfeller i dette kapittelet og det neste. Som et eksempel viser figur 17-8 noen slettinger som konsekvent finnes i solide svulster. Ikke alle cellene i en svulst viser den angitte slettingen, og ofte kan en blanding av forskjellige kromosommutasjoner bli funnet i en svulst. Bidraget til slike endringer til kreftfenotypen forstås ikke.

En interessant forskjell mellom dyr og planter avsløres ved sletting. Et mannlig dyr som er heterozygot for et slettingskromosom og et normalt, produserer funksjonell sæd som bærer hver av de to kromosomene i omtrent samme antall. Med andre ord ser sæd ut til å fungere til en viss grad uavhengig av genetisk innhold. I diploide planter er derimot pollen produsert av adeletjon heterozygote av to typer: (1) funksjonell pollen som bærer det normale kromosomet og (2) ikke-funksjonell (eller avbrutt) pollen som bærer den mangelfulle homologen. Det ser ut til at pollenceller er følsom for endringer i mengden kromosomalmateriale, og denne følsomheten kan virke for å lukke ut slettinger. Situasjonen er noe annerledes for polyploidplanter, som er langt mer tolerante mot pollenelet. Denne toleransen skyldes at selv pollen bærer flere kromosomsett, og tapet av et segment i et av disse settene er mindre avgjørende enn det ville være i en haploide pollencelle.Ovules i enten diploide eller polyploide planter er også ganske tolerante for sletting, antagelig på grunn av den nærende effekten av det omkringliggende maternelle vevet.