Кратко и по делу.
Молекулярный результат
- Мутация в сплайс-сайте → пропуск экзона в мРНК (экзон удалён из зрелого транскрипта).
- Два ключевых сценария зависят от длины пропущенного экзона:
- если длина экзона делится на $3$, то чтение остаётся в рамке (in‑frame): $\text{len(exon)}\mathrm{mod}3=0$ — получается белок с внутренним делецием (удалённым фрагментом);
- если длина экзона не кратна $3$, то возникает смещение рамки (frameshift) → обычно новая рамка приводит к преждевременному стоп-кодону (PTC).
Последствия для мРНК и белка
- При появлении PTC: если стоп-кодон располагается более чем на $50$–$55$ нуклеотидов (PTC > $50$–$55$ nt) вверх по течению от последнего сайта сплайсинга, мРНК, как правило, подвергается нокдауну через нуклеарную деградацию (nonsense‑mediated decay, NMD) → снижение уровня транскрипта и отсутствие белка (функциональная нуль‑алель).
- Если mRNA избегает NMD (PTC в последнем экзоне или ближе к концу), образуется укороченный белок, часто нестабильный, неправильно сворачивающийся или лишённый C‑конца.
- При in‑frame делеции белок может сохранять часть активности или терять критические структурные/каталитические домены — возможна частичная активность, полная потеря функции или изменение специфичности/доминации.
Возможные эффекты на структуру и функцию фермента
- Удаление каталитических остатков или сайтов связывания кофермента → потеря ферментативной активности.
- Удаление структурного домена → неправильное сворачивание, агрегирование, быстрая деградация (ERAD).
- Укороченный белок может действовать доминантно‑негативно, связывая субстраты/партнёров и блокируя нормальную функцию (особенно для олигомерных ферментов).
- Редко: появление нового C‑конца даёт токсичную функцию (gain‑of‑function).
Ожидаемые клинические проявления
- При полном Loss‑of‑function (мРНК деградирована или белок отсутствует) — типичный фенотип дефицита фермента: накапливание субстрата, дефицит продукта, метаболические нарушения; тяжесть зависит от критичности фермента и компенсации другими путями.
- При частичной активности — более лёгкая или поздняя форма заболевания.
- При доминантном негативном эффекте — возможно более тяжёлое проявление, даже при гетерозиготности.
- Клиническая вариабельность зависит от тканевой экспрессии фермента, альтернативного сплайсинга и генетического контекста (зиготность, модификаторы).
Практические шаги для оценки
- Определить: $\text{len(exon)}\mathrm{mod}3$ и местоположение PTC относительно последнего сплайс‑соединения ($>50$–$55$ nt → NMD вероятна).
- Провести RT‑PCR/секвенирование мРНК, количественную оценку транскрипта, вестерн‑блот белка и функциональный тест активности фермента.
- Оценить зиготность и фенотип в семье для определения механизма (гетерозиготность → haploinsufficiency/доминирование).
Краткое резюме: пропуск экзона может дать либо in‑frame делецию (удаление участка белка и возможная частичная/полная потеря функции), либо frameshift с PTC и NMD (практически отсутствие белка). Клинически это проявится как степень дефицита фермента — от лёгкой до тяжёлой болезни, возможны доминантно‑негативные или токсические эффекты; точный прогноз требует анализа рамки чтения, положения PTC, уровней мРНК/белка и функциональных тестов.