13.8:
Comparando las variaciones del número de copias y SNPs
Sequencing of the human genome has opened up several best-kept secrets of the genome. Scientists have identified thousands of genome variations that exist within a population. These variations can be a single nucleotide or a larger chromosomal variation.
Copy number variations or CNVs are the structural variations that cover more than 1kb of DNA sequence. The single nucleotide polymorphism (SNP), on the other hand, is a single nucleotide change or a point mutation that is found in more than 1% of the population. Both CNV and SNPs are immensely valuable in genetic screening studies and kinship analysis.
There are five forms of CNVs. The first is called a deletion. A loss of a DNA segment can reduce the copy number of a gene or a group of genes. The second is called tandem duplication. Here, a copy of a chromosomal segment is inserted into an adjacent region. The third is called noncontiguous duplication. Here, a chromosomal segment duplicates and inserts into a distant chromosomal region or a different chromosome. The fourth form is called Multiallelic CNV. A segment of DNA duplicates several times and results in the formation of multiple alleles of a gene. The fifth form is called complex rearrangement. Here a segment of DNA duplicates and inverts before being inserted back into the same or different chromosome.
Single Nucleotide Polymorphism or SNP is another type of genomic variation involving alterations in a single nucleotide base. Scientists have identified thousands of SNPs throughout the human genome, and they are routinely used as genetic markers for inherited diseases and forensic analysis.
Based on their application, SNPs are divided into four types. Identity-testing SNPs are used to differentiate people and eliminate people from familial connections. Lineage informative SNPs are tightly linked SNPs that help identify missing individuals in a familial analysis. Ancestry informative SNPs help establish a person’s ancestry and connect it with their phenotypic characteristics. Phenotype informative SNPs establish the probability of inheriting a particular phenotype, such as skin color, eye color, etc.
Las variaciones genómicas, como la adición o deleción de segmentos de ADN, se observan comúnmente en una población. Las variaciones genómicas en una población pueden surgir debido a cambios de un solo nucleótido en el ADN o cambios estructurales en los cromosomas.
La variación del número de copias o CNV es un término general que define las variaciones estructurales que involucran segmentos de ADN de más de 1 kilo de pares de bases.
Si el segmento cromosómico involucrado contiene un gen, las CNV pueden aumentar el número de copias de ese gen por duplicación e inserción o disminuirlo por deleción que da como resultado un genotipo nulo.
Por lo tanto, algunos individuos pueden tener dos o incluso más copias de un gen, o ninguna copia en absoluto. Por ejemplo, algunas personas de ascendencia genética europea pueden portar dos copias del gen del grupo sanguíneo Rhesus, RHD, mientras que algunas pueden tener solo una y otras ninguna.
La CNV puede afectar a los fenotipos que dependen del número de copias de genes funcionales. En las regiones europeo-americanas y asiáticas donde las dietas basadas en almidón son comunes, la población muestra un mayor número de copias del gen AMY1, un gen que está involucrado en el metabolismo del almidón.
Las CNV también están relacionadas con varias enfermedades como la psoriasis, el Parkinson y trastornos del comportamiento como el autismo y la esquizofrenia.
Mientras que las CNV suelen cubrir grandes variaciones en la secuencia de ADN, los polimorfismos de un solo nucleótido o SNP son sustituciones aleatorias de una sola base que se encuentran en todo el genoma.
Tales sustituciones de bases ocurren una vez cada 1000 nucleótidos; sin embargo, no todos ellos califican como SNP. Por lo general, solo una variación de nucleótidos que se encuentra en más del 1% de la población se denomina SNP.
Los SNP pueden conferir diversas enfermedades como la diabetes o el cáncer. Por ejemplo, en pacientes con anemia de células falciformes, una sustitución de una sola base de adenina a timina en un locus específico del gen de la beta-globina causa glóbulos rojos en forma de hoz.
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