対立遺伝子の異質性

対立遺伝子異質性とは、同じ遺伝子座における異なる突然変異が、同じまたは非常に類似した表現型につながる現象である。これらの対立遺伝子変異は、自然選択過程、外因性変異原、遺伝的浮動、または遺伝的移動の結果として発生する可能性がある。これらの突然変異の多くは、コンセンサス配列と比較して単一のヌクレオチド塩基が変化する一塩基多型の形をとる。それらはまた、遺伝子またはDNA配列のコピーが集団と異なるコピー数変異（CNV）として存在することもある。 ^[1]

対立遺伝子の異質性を示す変異対立遺伝子は、適応型と不適応型に分類できます。これらの変異は、生殖細胞、体細胞、またはミトコンドリアで発生する可能性があります。生殖細胞における変異は、ミトコンドリア対立遺伝子変異と同様に遺伝する可能性があります。ミトコンドリア対立遺伝子変異は母性遺伝します。通常、ヒトゲノムでは、少量の対立遺伝子変異が、集団内の特定の遺伝子座で見つかった変異の約 75% を占めます。見つかったその他の変異は、まれであるか、単一の家系に限定されていると考えられています。オンラインのメンデル遺伝学には、 1000 を超える遺伝子とそれに関連する対立遺伝子変異の記録があります。これらの遺伝子は、その遺伝子座で対立遺伝子の異質性を示し、明確な疾患表現型の原因となります。これらの疾患には、アルカプトン尿症、白皮症、軟骨無形成症、フェニルケトン尿症などがある。^{[2] [3]}例えば、β-サラセミアは、 β-グロビン遺伝子のいくつかの異なる変異によって引き起こされる可能性がある。対立遺伝子異質性は、異なる遺伝子の変異が同様の表現型を引き起こす遺伝子座異質性と混同すべきではない。また、同じ遺伝子内の変異が異なる表現型を引き起こす表現型異質性と混同すべきではない。対立遺伝子異質性を示す他の主要な疾患には、デュシェンヌ型ジストロフィーを引き起こすジストロフィン遺伝子の対立遺伝子変異や、嚢胞性線維症を引き起こすことが知られている CFTR 遺伝子の変異がある。^[4]

HGDヌクレオチド配列のヒト遺伝子には、AKU を引き起こす多数の対立遺伝子変異が見られます。約 40 種類の対立遺伝子変異が記録されています。これらの変異のほとんどは、酵素触媒機能に影響を与えません。いくつかの既知の対立遺伝子は、ミスフォールディングを引き起こし、酵素複合体の適切な組み立てを妨害することで、タンパク質機能に間接的な影響を与えます。アルカプトゥノリアは、ヒト表現型に単一の変異を示す対立遺伝子異質性の典型的な例であると考えられています。^[5]

• 遺伝子座の異質性