Mechanismy vzniku kryptických přestaveb chromosomů a jejich klinické souvislosti

Abstract

Chromosomal rearrangements are one of the processes which leads to formation of genetic disorders. Among the mechanisms that cause the rearrangements belong NAHR, NHEJ, FoSTeS and MMBIR. They generate rearrangements of many types and have different requirements for their realization. NAHR is recombination-based mechanism responsible for recurrent rearrangements and operates mainly in repetitive sequences. NHEJ is used for repair of double-strand breaks and generates non-recurrent rearrangements due to its error rate. FoSTeS and MMBIR are replication-based mechanisms able to make both complex rearrangements and less massive non-recurrent rearrangements. Architecture of DNA has influence on all above-mentioned mechanisms. Structures that affect course or effectivity of mechanisms are microhomologies, double-strand breaks, tandem repetitions, hairpins, and loops causing stalling of replication fork.

Chromosomové přestavby jsou jedním z procesů, které vedou ke vzniku genetických poruch. Mezi mechanismy, které způsobují přestavby, řadíme NAHR, NHEJ, FoSTeS a MMBIR. Zmíněné mechanismy generují přestavby mnoha typů a mají rozdílné nároky na jejich uskutečnění. NAHR je rekombinační mechanismus odpovědný především za rekurentní přestavby, působící zejména v repetitivních sekvencích. NHEJ slouží k opravě dvouřetězcových zlomů a kvůli své chybovosti generuje nerekurentní přestavby. FoSTeS a MMBIR jsou oba replikační mechanismy schopné způsobit jak komplexní přestavby, tak méně rozsáhlé nerekurentní přestavby. Vliv na výše popsané mechanismy má samotná architektura DNA. Struktury ovlivňující průběh nebo efektivitu mechanismů jsou mikrohomologie, dvouřetezcové zlomy, tandemové repetice, vlásenky a smyčky schopné zastavit replikaci.