Delezioni del DNA: Tipi, Conseguenze e Metodi di Rilevamento

Una mutazione per delezione è la perdita di uno o più nucleotidi da una sequenza DNA. Le delezioni vanno da una singola coppia di basi a geni interi o ampi segmenti cromosomici. Derivano da errori in replicazione, riparazione, ricombinazione DNA, o esposizione a mutageni (radiazioni, chimici).

Classificazione per Dimensione

• Piccole delezioni (< 1 kb): Spesso all'interno di un gene; possono causare frameshift o perdita in-frame di aminoacidi.
• Delezioni a livello genico: Perdita di uno o più geni interi.
• Grandi delezioni (> 1 Mb): Visibili su cariotipo (es. sindromi da microdelezione).
• Delezioni cromosomiche: Perdita di un segmento cromosomico (terminale o interstiziale).

Conseguenze Funzionali

1. Mutazioni Frameshift (Piccole delezioni, non multiplo di 3)

• Altera frame lettura a valle → sequenza aminoacidica completamente diversa → codone stop prematuro → proteina troncata, solitamente non funzionale.
• Spesso innesca decadimento mRNA mediato da nonsense (NMD) → nessuna proteina prodotta (allele nullo).

2. Delezioni In-Frame (Multiplo di 3 basi)

• Rimuove uno o più aminoacidi senza frameshift.
• Effetto dipende dall'importanza del dominio: può essere benigno, ridurre funzione, o alterare interazioni proteiche.
• Esempio: ΔF508 in CFTR (fibrosi cistica) — delezione fenilalanina posizione 508 → misfolding, degradazione.

3. Perdita Funzione Genica (Delezione Genica/Esone Intera)

• Apploinsufficienza: Una copia funzionale insufficiente per fenotipo normale (es. TBX1 in sindrome delezione 22q11.2).
• Perdita soppressori tumore: Delezioni TP53, RB1, PTEN guidano il cancro.

4. Disruzione Elementi Regolatori

• Delezioni in promotori, enhancer, silencer, insulatori → alterata espressione genica (tempistica, livello, specificità tessutale).
• Esempio: Delezioni enhancer SOX9 → displasia campomelica (inversione sesso, difetti scheletrici).

5. Anomalie Cromosomiche (Grandi Delezioni)

• Sindromi geni contigui: Geni adiacenti multipli persi → fenotipi complessi.
• Esempi: 22q11.2 delezione (DiGeorge/velocardiofacciale), 15q11.2 (Prader-Willi/Angelman), 5p (Cri-du-chat), 7q11.23 (Williams).
• Possono causare ritardo sviluppo, disabilità intellettiva, anomalie congenite, tratti dismorfici.

Metodi di Rilevamento

• PCR/qPCR: Rilevamento mirato delezioni note (es. ΔF508, delezioni esoni in DMD).
• MLPA (Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification): Rileva CNV a livello esone in geni specifici.
• Microarray Cromosomico (CMA): Rilevamento genomico CNV > 50-100 kb. Test first-tier per ritardo sviluppo/autismo/anomalie congenite.
• Sequenziamento Genoma Intero (WGS): Rilevamento risoluzione coppia basi di tutte classi varianti incluse piccole delezioni.
• FISH (Fluorescence In Situ Hybridization): Visualizzazione mirata loci specifici su cromosomi metafase/interfase.
• Cariotipo: Rileva grandi delezioni (> 5-10 Mb) e riarrangiamenti bilanciati.

Significato Clinico

Le delezioni sono una causa maggiore di malattia genetica. L'interpretazione richiede: dimensione, contenuto genico, ereditarietà (de novo vs ereditata), frequenza popolazione (gnomAD-SV), e evidenza funzionale. La consulenza genetica è essenziale per le famiglie.