توالی DNA یک ژن به روش های مختلفی ممکن است تغییر کند. واریانت های ژن (که همچنین با عنوان جهش شناخته می شوند) بسته به اینکه کجا رخ می دهند و اینکه عملکرد پروتئین های ضروری را تغییر می دهند یا خیر، می توانند اثرات متفاوتی بر سلامت داشته باشند. واریانت های مختلف شامل موارد زیر هستند:
۱- واریانت های جایگزینی (Substitution)
این نوع واریانت یک بلوک سازنده DNA (نوکلئوتید) را با دیگری جایگزین می کند. واریانت های جایگزینی را می توان با تاثیری که بر تولید پروتئین از ژن تغییر یافته دارند طبقه بندی کرد:
- واریانت بد معنی (Missense): نوعی واریانت جایگزینی است که در آن تغییر نوکلئوتیدی منجر به جایگزینی یک بلوک سازنده پروتئین (اسید آمینه) با دیگری در پروتئین ساخته شده از ژن می شود. تغییر اسید آمینه ممکن است عملکرد پروتئین را تغییر دهد.
- واریانت بی معنی (Nonsense): نوع دیگری از جایگزینی است. با این حال، به جای ایجاد تغییر در یک اسید آمینه، توالی DNA تغییر یافته منجر به تولید یک سیگنال توقف رونویسی می شود که به طور زودرس به سلول سیگنال می دهد تا ساخت پروتئین را متوقف کند. این نوع از واریانت منجر به تولید یک پروتئین کوتاه شده می شود که ممکن است عملکرد نامناسب داشته باشد یا هیچ عملکردی نداشته باشد و یا تجزیه شده و از بین برود.
۲- واریانت های درج (Insertion)
یک واریانت درج، با افزودن یک یا چند نوکلئوتید به ژن، توالی DNA را تغییر می دهد. در نتیجه، پروتئین ساخته شده از ژن ممکن است به درستی عمل نکند.
۳- واریانت حذف (Deletion)
یک واریانت حذف توالی DNA را با حذف حداقل یک نوکلئوتید در یک ژن تغییر می دهد. حذف های کوچک یک یا چند نوکلئوتید را در یک ژن حذف می کنند، در حالی که حذف های بزرگتر می توانند یک ژن کامل یا چندین ژن همسایه را حذف کنند. DNA حذف شده می تواند عملکرد پروتئین یا پروتئین های آسیب دیده را تغییر دهد.
۴- واریانت حذف-درج (Deletion-Insertion)
این واریانت زمانی اتفاق می افتد که حذف و درج همزمان در همان مکان ژن اتفاق بیفتد. در یک واریانت حذف-درج، حداقل یک نوکلئوتید برداشته شده و حداقل یک نوکلئوتید وارد می شود. با این حال، تغییر باید به اندازه کافی پیچیده باشد که با یک جایگزینی ساده متفاوت باشد. پروتئین حاصل ممکن است عملکرد درستی نداشته باشد. این نوع واریانت ها با نام های واریانت حذف-درج (delin) یا درج-حذف (indel) نیز شناخته شود.
۵- واریانت مضاعف شدگی (Duplication)
مضاعف شدگی زمانی اتفاق می افتد که توالی یک یا چند نوکلئوتید در یک ژن کپی شده و در کنار توالی DNA اصلی تکرار شود. این نوع از واریانت ممکن است عملکرد پروتئین ساخته شده از ژن را تغییر دهد.
۶- واریانت وارونگی (Inversion)
یک وارونگی با جایگزینی توالی اصلی با ترتیب معکوس همان توالی ، بیش از یک نوکلئوتید را در یک ژن تغییر می دهد.
۷- واریانت تغییرچارچوب (Frameshift)
یک چارچوب یا قاب خواندن از گروه هایی از سه نوکلئوتید تشکیل شده است که هر کدام یک اسید آمینه را کد می کنند. یک واریانت تغییر چارچوب یا تغییر قاب خواندن زمانی اتفاق می افتد که اضافه شدن یا از دست دادن تعدادی نوکلئوتید اتفاق بیفتد و گروه بندی را تغییر دهد و در نتیجه آن، کد همه اسیدهای آمینه پایین دست تغییر می کند. پروتئین حاصل معمولا غیر عملکردی است. واریانت های درج، حذف و مضاعف شدگی همگی می توانند منجر به تغییر چارچوب شوند.
۸- واریانت گسترش تکرار (Repeat expansion)
برخی از مناطق DNA حاوی توالی های کوتاهی از نوکلئوتیدها هستند که چندین بار پشت سر هم تکرار می شوند. به عنوان مثال ، تکرار تری نوکلئوتیدی از توالی های سه نوکلئوتید و تکرار تترانوکلئوتیدی از توالی های چهار نوکلئوتید تشکیل شده است.
واریانت گسترش تکرار، واریانتی است که تعداد دفعات تکرار توالی DNA کوتاه را افزایش می دهد. این نوع واریانت می تواند باعث عملکرد نادرست پروتئین شود.
