Processen med spontant förekommande radering måste inkludera två kromosomavbrott för att skära ut det mellanliggande segmentet. Om de två ändarna går med och en av dem bär centromeren, resulterar en förkortad kromosom, som sägs bära en radering. Det fragmenterade fragmentet är acentriskt; följaktligen är den orörlig och kommer att gå vilse. Ett effektivt mutagen för att inducera kromosomala omläggningar av alla slag är joniserande strålning. Denna typ av strålning, av vilken röntgenstrålar och γ-strålar är exempel, är mycket energisk och orsakar kromosombrott. Sättet på vilket pauserna åter sammanfogar bestämmer vilken typ av omorganisation som produceras. Två typer av radering är möjliga. Två pauser kan ge en interstitiell radering, som visas i figur 17-2. I princip kan en enda paus orsaka en terminalradering; men på grund av behovet av de speciella kromosomspetsarna (telomerer) är det troligt att uppenbarligen terminala raderingar inkluderar två pauser, en nära telomeren.

Effekterna av raderingar beror på deras storlek. En liten deletion i en gen, som kallas intragenic deletion, inaktiverar genen och har samma effekt som andra nollmutationer av den genen. Om den homozygota nollfenotypen är livskraftig (som till exempel i human albinism), kommer också den homozygota strykningen att vara livskraft. Intragena strykningar kan särskiljas från enstaka nukleotidförändringar eftersom de är icke-reversibla. det här avsnittet kommer vi att handla om multigena borttagningar, de som tar bort från två till flera tusen gener. Multigeniska strykningar har allvarliga konsekvenser. Om genom inavel görs en sådan radering homozygot (det vill säga om båda homologerna har samma radering), är kombinationen nästan alltid dödlig. Detta resultat antyder att de flesta regioner i kromosomerna är nödvändiga för normal livskraft och att fullständig eliminering av vilket som helst segment från genomet är skadligt. Till och med individer som är heterozygota för en multigen radering – de med onormal homolog och en som bär borttagningen – kanske inte överlever. Det finns flera möjliga orsaker till detta misslyckande med att överleva. För det första har ett genom ”finjusterats” under evolutionen för att kräva en specifik balans mellan gener, och borttagningen stör denna balans. Vi kommer att stöta på denna balansuppfattning flera gånger i detta kapitel och nästa, eftersom flera olika typer av kromosommutationer upprörd därmed, eller balans, mellan gener i ett genom. För det andra finns det i många organismer nödvändiga dödliga och andra skadliga mutationer i hela genomet. Om ”täckt” av vildtypsalleler på den andra homologen, uttrycks inte dessa recessiva. En radering kan dock ”avslöja” recessiver, vilket möjliggör deras uttryck på fenotypnivå.

Icke desto mindre är vissa små strykningar livskraftiga i kombination med en normal homolog. I dessa fall kan strykningen ibland identifieras genom cytogenetisk analys. Ifmeiotiska kromosomer undersöks i en individuell vid en heterozygot radering kan regionen för radering bestämmas genom att korrespondenssegmentet inte går att para ihop, vilket resulterar i en borttagningsslinga (Figur 17-3a). I insekter detekteras deletionsöglor i polyten-kromosomerna, i vilka homologerna är sammansmälta (Figur 17-3b). En radering kan omfördelas till en specifik kromosomplats genom att bestämma vilken kromosom som visar borttagningsslingan och slingans position längs kromosomen.

Raderingar av vissa kromosomregioner ger sina egna unika fenotyper. Ett bra exempel är en radering av en specifik liten kromosomregion i Drosophila. När en homolog bär borttagningen visar flugan en unik not-wing-fenotyp, så strykningen fungerar som en dominerande mutation i detta avseende. Men strykningen är dödlig när den är homozygot och fungerar därför som nödvändig med avseende på dess dödliga effekt. Den specifika dominerande fenotypiska effekten av vissa deletioner kan orsakas av att en av kromosombrytningarna är inuti agenen, som, när den störs, kommer att fungera som en dominerande mutation.Förutom cytogenetiska kriterier finns det flera rent genetiska kriterier för att utläsa närvaron av en radering. Dessa kriterier är särskilt användbara i arter vars kromosomer inte lätt analyseras cytogenetiskt.

Två genetiska kriterier som vi redan har stött på. Det första är att kromosomen misslyckas med att överleva som en homozygot; emellertid kan denna effekt också åstadkommas av vilken dödlig mutation som helst. För det andra kan kromosomer med strykningar aldrig återgå till ett normalt tillstånd. Detta kriterium är endast användbart om det finns någon specifik fenotyp associerad med borttagningen.

Ett tredje kriterium är att, i heterozygota deletioner, är rekombinanta frekvenser mellan de som flankerar borttagningen lägre än vid kontrollkorsningar. Detta gör intuitiv känsla eftersom en del av regionen innehåller en oparad kromosomregion som inte kan delta i övergången. Vi kommer att se att inversioner har en liknande effekt på rekombinanta frekvenser men kan särskiljas på andra sätt.

Ett fjärde kriterium för att utläsa närvaron av en radering är att radering av asegment på en homolog ibland avmaskerar recessiva alleler närvarande på den andra homologen, vilket leder till deras oväntade uttryck. Tänk till exempel på borttagningarna som visas i följande diagram:

I detta fall förväntas ingen av de sex recessiva allelerna för att uttryckas, men ifb och c uttrycks, föreslås en radering som har skett på den andra homologen som spänner över theb + och c + loci. Eftersom det i sådana fall verkar som att recessiva alleler visar dominans, kallas effekten pseudodominans.

Pseudodominanseffekten kan också användas i motsatt riktning. En känd uppsättning överlappande raderingar används för att lokalisera kartpositionerna för nya mutanta alleler. Denna procedur kallas raderingskartläggning. Ett exempel från fruktflugan Drosophila visas i figur 17-4. I detta diagram visas rekombinationskartan överst, markerad med avstånd i kartenheter från vänster ände. De horisontella staplarna under kromosomen visar omfattningen av de borttagningar som identifierats till vänster. Mutationsbeskärningen (pn) visar till exempel bara pseudodominans med borttagning264-38, som bestämmer dess placering i regionen 2D-4 till 3A-2. Fa visar dock pseudodominans med alla utom två raderingar, så dess position kan pekas ut till band 3C-7.

Raderingsanalys gör det möjligt att jämföra en kopplingskarta baserat på rekombinant frekvens med kromosomkartan baserat på raderingskartläggning. I stort sett, där denna jämförelse har gjorts, motsvarar kartorna bra – ett tillfredsställande cytologiskt stöd för en rent genetisk skapelse.

Dessutom kan pseudodominans användas för att kartlägga en liten radering som inte kan bevisas mikroskopiskt. Låt oss överväga en X-kromosom i Drosophila som bär en recessiv dödlig som misstänks vara adeletion; vi kallar den här kromosomen ”X *.” Vi kan korsa X * -bärande kvinnor med malecarrying recessiva alleler av loci på den kromosomen. Till exempel är en karta över loci i spetsregionen

Antag att vi erhåller alla vildflugor i korsningar mellan X * / X-tikar och missbärande y, dor, br, gt, rst och vt men erhåller pseudodominans av swa och w med X * (det vill säga X * / swa visar den recessiva swa-fenotypen och X * / w visar den recessiva w-fenotypen. Sedan har vi godgenetiska bevis för en radering av kromosomen som innehåller åtminstone theswa och w loci men inte gt orrst.

Kliniker hittar regelbundet borttagningar i mänskliga kromosomer. I de flesta fall är borttagningarna relativt små, men de har ändå en ogynnsam fenotypeffekt, även om de är heterozygota. mänskliga kromosomregioner orsakar unika syndrom av fenotypiska abnormiteter. Ett exempel är cri duchat-syndromet, orsakat av en heterozygot radering av spetsen på den korta armen i kromosom 5 (Figur 17-5). Det är konventionen att kalla den korta armen på en kromosom p och att kalla den långa armen. De specifika banden som raderas i cri du chat-syndrom är 5p15.2 och 5p15.3, de två distalaste banden identifierbara på 5p.Den mest karaktäristiska fenotypen i syndromet är den som ger det sitt namn, den distinkta kattliknande klippningen som gjordes av spädbarn med denna radering. Andra fenotypiska manifestationer av syndromeare mikroencefali (onormalt litet huvud) och ett månliknande ansikte. Liksom syndrom som orsakas av andra strykningar inkluderar cri du chat-syndromet också mentalretardering.

De flesta mänskliga strykningar, såsom de som vi just har övervägt uppstår spontant i groddlinjen hos en normal förälder till en drabbad person; sålunda finns inga tecken på borttagningar i föräldrarnas somatiska kromosomer. Men som vi ska se i ett senare avsnitt, produceras vissa mänskliga strykningar av meiotiska oegentligheter i en förälder som är heterozygot för en annan typ av omläggning. Cri du chat-syndrom kan till exempel bero på en förälder som är heterozygot för en translokation.

Genetiker har kartlagt mänskliga gener från borttagningar med hjälp av en molekylär teknik kallad in situ-hybridisering. Denna teknik introducerades i kapitel 3 och 6, men för tillfället kan vi granska grunderna för att visa användbarheten av borttagningar. Om en intressant gen eller annat DNA-fragment har isolerats med användning av modern molekylär teknik kan den märkas med aradioaktiv eller kemisk märkning och sedan läggas till ett kromosomalt preparat under mikroskopet. I en sådan situation känner DNA igen och binder fysiskt till sin normala kromosomala motsvarighet genom nukleotidparning och känns igen som en plats för radioaktivitet eller färgämne. Den exakta placeringen av sådana fläckar är svår att korrelera med specifika band, men borttagningstekniken kommer till undsättning. Om en radering sker för att sträcka sig över det aktuella stället kommer ingen plats att visas när testet körs med kromosomen som bär borttagningen, eftersom regionen för bindning helt enkelt inte är närvarande (Figur 17-6). Genom att spara cellinjer från patienter med deletioner utvecklar genetiker testpaneler med överlappande deletioner som spänner över specifika kromosomregioner, och dessa testpaneler kan användas för att hitta en gens position. Ett exempel från kromosom 11 visas i figur 17-7. Omfattningen av strykningarna i testpanelen visas som vertikala staplar, och de kodade DNA-fragmenten under test visas till höger. Om fragment 270 till exempel misslyckades med att binda till borttagningar35, 8, 10, 7, 9, 23, 24, A2, 27A och 4D men bundet till de andra borttagningarna, kan man dra slutsatsen att denna bit DNA ursprungligen kom från regionen som sträcks av11q13.5 och 11q21.

Kromosommutationer uppstår ofta i cancerceller, och vi kommer att se flera fall i detta kapitel och nästa. Som ett exempel visar figur 17-8 några strykningar som konsekvent finns i solida tumörer. Inte alla celler i en tumör visar den angivna strykningen och ofta kan en blandning av olika kromosommutationer hittas i en tumör. Bidraget från sådana förändringar till cancerfenotypen förstås inte.

En intressant skillnad mellan djur och växter avslöjas genom strykningar. Ett maleanimal som är heterozygot för en raderingskromosom och en normal producerar funktionella spermier som bär var och en av de två kromosomerna i ungefär lika antal. Med andra ord verkar spermier fungera i viss utsträckning oavsett deras genetiska innehåll. I diploida växter, å andra sidan, är pollen som produceras av adetion heterozygote av två typer: (1) funktionell pollen som bär normalkromosomen och (2) icke-funktionell (eller avbruten) pollen som bär den bristande homologen. Således verkar pollenceller vara känslig för förändringar i mängden kromosomalmaterial, och denna känslighet kan verka för att rensa bort strykningar. Situationen är något annorlunda för polyploida växter, som är mycket mer toleranta mot pollendeletions. Denna tolerans beror på att även pollen bär flera kromosomuppsättningar, och förlusten av ett segment i en av dessa uppsättningar är mindre avgörande än vad det skulle vara i en haploid pollencell.Ägglossningar i antingen diploida eller polyploida växter är också ganska toleranta mot raderingar, antagligen på grund av den omgivande maternala vävnadens vårdande effekt.