Op het niveau van het DNA
Herhalingen
STR's of Short Tandem Repeats zijn korte herhalingen van nucleotiden. Die situeren zich typisch in de blablatekst, waar het weinig uitmaakt. Wel maken ze de blabla uniek t.o.v. de blabla bij iemand anders.
Al met al verschillen mensen onderling weinig in hun genetisch materiaal. Eén van de variaties van individu tot individu is precies terug te vinden in de lengte en de frequentie van STR's of repeats. Bovendien, doordat ze sterk kunnen variëren, zelfs tussen verschillende familietakken, kunnen we ze gebruiken om de verwantschap tussen mensen aan te tonen.
In het PGD-laboratorium fungeren repeats als herkenningspunten: aangezien ze in de genen van elke ouder een verschillend patroon vertonen, kunnen we aan de hand daarvan bepalen welk gen het embryo overerfde van de vader en welk van de moeder.
Niettemin zitten STR's soms in de genen vervat en kan hun lengte een impact hebben op de eiwitfunctie. Ze kunnen dus aan de basis liggen van een genetische aandoening, afhankelijk van hun positie in het genoom, hun lengte en hun al dan niet stabiele overerving.
Je kan repeats en hun pathologie het best vergelijken met stotteren: als je kort hapert bij een bepaald woord ben je nog te begrijpen, maar als je blijft stotteren en de zin niet meer gezegd krijgt, zal je instructie niet worden begrepen en dus niet (goed) worden uitgevoerd.
Deletie, duplicatie en insertie
Net zoals chromosomen kunnen genen tijdens de celdeling geheel of gedeeltelijk verdwijnen of zich net verdubbelen. Er kan zich ook spontaan een ander stuk tussenvoegen.
Op genniveau is zo'n volledige of partiële afwijking soms moeilijk te traceren. Vele standaard gebruikte technieken kunnen immers geen onderscheid maken tussen twee identieke versus gedeleteerde of gedupliceerde genen of exons. Het valt dus niet altijd op dat een stukje van het gen ontbreekt of te veel is.
Soms ontbreken of verdubbelen slechts één tot enkele nucleotiden of worden er één of enkele toegevoegd. Die zijn gemakkelijker op te sporen. Zo weten we bv. dat een deletie van 3 nucleotiden - en dus 1 codon- (F508del) aan de basis ligt van mucoviscidose.
Puntmutatie
Puntmutaties zijn veel voorkomende schrijffouten, waarbij in ons DNA de ene base door een andere wordt vervangen. Puntvariaties die voorkomen in de algemene bevolking noemen we Single Nucleotide Polymorphisms (SNP).
Gemiddeld komt één SNP per 1.000 basen voor, we spreken dus over een aantal miljoen SNP's per mens. Ze hebben doorgaans geen effect.
Maar het gebeurt ook dat een puntmutatie voorkomt in een gen, waardoor de functionaliteit van het eiwit kan wijzigen, verminderen of verloren gaan. Sikkelcelanemie is daar een voorbeeld van: door een puntmutatie ondergaat het gevormde eiwit, hemoglobine, een structurele verandering en kan het zijn functie niet goed uitvoeren.
