NAHR (non-allelic homologous recombination):非対立遺伝子相同組換えとは

NAHR (non-allelic homologous recombination)とは

non-allelic homologous recombination (NAHR):非対立遺伝子相同組換えは、非対立遺伝子相同組換え配列の類似性が高いが対立遺伝子ではない2つの長さのDNA間で起こる相同組換えの一形態をいいます。
つまりNAHRは、高い相同性を持つがNAHRは、高い相同性を持つ同一染色体上、あるいは異なる染色体上の領域の間で異常な相同組み換えが起こる結果として重複あるいは欠失が起きることをいいます。

NAHR

通常、進化によって以前に複製されたDNAの配列間で発生し、低コピーリピート(LCR)を持ちます。これらの繰り返し要素は通常、長さが10~300kbの範囲にあり、95~97%の配列同一性を有しています。減数分裂または有糸分裂の間に、LCRの位置がずれ、その後のクロスオーバーにより遺伝子再配列が生じることがあるため遺伝的に不安定な状態にあります。

これは、欠失または複製された領域内の遺伝子の損失またはコピー数の増加によって引き起こされるまれなゲノム疾患を惹起することがあります。
また、いくつかの遺伝子クラスターに見られるコピー数の変動に寄与することもあります。

LCRはヒトゲノムの「ホットスポット」に多く見られるため、一部の染色体領域は特にNAHRを起こしやすくなっています 。
再発性再構成とは、複数の個人に見られるヌクレオチド配列の変異であり、共通のサイズと破断点の位置を共有しています。 そのため、複数の患者が同様の欠失や重複を示すことがあり、その結果、遺伝的症候群として記述されることになります。例として、NF1微小欠失症候群、17q21.3微小欠失症候群、3q29微小欠失症候群などがあげられます。

NAHRとNHEJ

このモデルはNAHRとNHEJによる欠失転位の生成を図式化したものです。(NHEJについては割愛します)。NAHRによる組換えの基質と生成物を示します。
NAHR(左)は、組換えの基質として2つの非対立遺伝子 LCR(AとB)(非同一アレルの遺伝子AとB)が使われます。LCRは相同性が高いため青い長方形で描かれていますが、色合いが異なります。複数の配列の中から共通部分を探し出してお互いを整列する作業をアライメントといい、誤ったアライメントをおこすことをミスアライメントといいます。LCRは、高い相同性のために、青い長方形として描かれていますが、それらを区別するいくつかのシス型、または類似配列の変種を示す、青の異なる色合いで表示しています。正しい向きで配列した(矢印で示す)LCRAおよびBは、ミスアライメントをおこしており、その後の相同組換えの結果、組換LCRを有する欠失が生じ短くなったツートーンの青い長方形として示されています。制限酵素コンセンサス配列(カットサイト)は、2つの基質LCR間のコンセンサス配列の欠失を伴う組換えLCRの両側に縦線として描かれています。この酵素を用いてカットすると、組換えされたジャンクションフラグメントが単離されます。

この記事の著者:仲田洋美医師
医籍登録番号 第371210号
日本内科学会 総合内科専門医 第7900号
日本臨床腫瘍学会 がん薬物療法専門医 第1000001号
臨床遺伝専門医制度委員会認定 臨床遺伝専門医 第755号