13.8: 복제 수 변동과 SNP 비교

Comparing Copy Number Variations and SNPs
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Molecular Biology
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Comparing Copy Number Variations and SNPs
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02:26 min
April 07, 2021

Overview

인간 게놈의 염기서열 분석은 게놈의 몇 가지 가장 잘 지켜진 비밀을 밝혀냈습니다. 과학자들은 한 개체군 내에 존재하는 수천 개의 게놈 변이를 확인했다. 이러한 변이는 단일 뉴클레오티드 또는 더 큰 염색체 변이일 수 있습니다.

복제 수 변이 또는 CNV는 1kb 이상의 DNA 염기서열을 포함하는 구조적 변이입니다. 반면에 단일 뉴클레오티드 다형성(SNP)은 인구의 1% 이상에서 발견되는 단일 뉴클레오티드 변화 또는 점 돌연변이입니다. CNV와 SNP는 모두 유전자 스크리닝 연구 및 친족 분석에서 매우 중요합니다.

CNV의 형태.

CNV에는 다섯 가지 형태가 있습니다. 첫 번째는 삭제라고 합니다. DNA 분절이 손실되면 유전자 또는 유전자 그룹의 복제 수가 감소할 수 있습니다. 두 번째는 탠덤 중복이라고 합니다. 여기서, 염색체 분절의 사본이 인접한 영역에 삽입됩니다. 세 번째는 비연속 중복이라고 합니다. 여기서 염색체 분절은 복제되어 먼 염색체 영역 또는 다른 염색체에 삽입됩니다. 네 번째 형태는 다대립유전자 CNV라고 합니다. DNA의 한 분절이 여러 번 복제되어 한 유전자의 여러 대립유전자가 형성됩니다. 다섯 번째 형태는 복합 재배열이라고 합니다. 여기서 DNA의 한 분절이 복제되고 역전된 후 같은 염색체나 다른 염색체에 다시 삽입됩니다.

단일 뉴클레오티드 다형성

단일 뉴클레오티드 다형성(Single Nucleotide Polymorphism, SNP)은 단일 뉴클레오티드 염기의 변화를 포함하는 또 다른 유형의 게놈 변이입니다. 과학자들은 인간 게놈 전체에서 수천 개의 SNP를 확인했으며, 이는 유전 질환 및 법의학 분석을 위한 유전자 마커로 일상적으로 사용됩니다.

응용 프로그램에 따라 SNP는 4가지 유형으로 나뉩니다. 신원 테스트 SNP는 사람들을 구별하고 가족 관계에서 사람들을 제거하는 데 사용됩니다. 혈통 정보 SNP는 가족 분석에서 실종된 개인을 식별하는 데 도움이 되는 긴밀하게 연결된 SNP입니다. 혈통 정보 SNP는 개인의 혈통을 확립하고 이를 표현형 특성과 연결하는 데 도움이 됩니다. 표현형 정보 SNP는 피부색, 눈동자 색 등과 같은 특정 표현형을 유전할 확률을 설정합니다.

Transcript

DNA 분절의 추가 또는 삭제와 같은 게놈 변이는 집단에서 일반적으로 관찰됩니다. 집단의 게놈 변이는 DNA의 단일 뉴클레오티드 변화 또는 염색체의 구조적 변화로 인해 발생할 수 있습니다.

복제 수 변이 또는 CNV는 1kg 이상의 염기쌍 DNA 세그먼트와 관련된 구조적 변이를 정의하는 포괄적인 용어입니다.

관련된 염색체 분절에 유전자가 포함되어 있는 경우, CNV는 복제 및 삽입을 통해 해당 유전자의 복제 수를 증가시키거나 null 유전자형을 초래하는 결실을 통해 복제 수를 감소시킬 수 있습니다.

따라서 일부 개인은 유전자 사본이 두 개 이상이거나 전혀 없을 수 있습니다. 예를 들어, 유럽의 유전적 조상을 가진 일부 사람들은 Rhesus 혈액형 유전자인 RHD의 사본이 두 개 있을 수 있는 반면, 어떤 사람들은 하나만 가지고 있고 다른 사람들은 전혀 가지고 있지 않을 수 있습니다.  

CNV는 기능적 유전자 사본의 수에 의존하는 표현형에 영향을 미칠 수 있습니다. 전분 기반 식단이 일반적인 유럽-미국 및 아시아 지역에서는 인구가 전분 대사에 관여하는 유전자인 유전자 AMY1의 복제 수가 더 높습니다.

CNV는 또한 건선, 파킨슨병과 같은 여러 질병 및 자폐증 및 정신 분열증과 같은 행동 장애와 관련이 있습니다.

CNV는 일반적으로 큰 DNA 염기서열 변이를 다루지만, 단일 뉴클레오티드 다형성 또는 SNP는 게놈 전체에서 발견되는 무작위 단일 염기 치환입니다.

이러한 염기 치환은 뉴클레오티드 1000개마다 한 번씩 발생하지만, 모든 염기가 SNP에 해당하지는 않습니다. 일반적으로 인구의 1% 이상에서 발견되는 뉴클레오티드 변이만 SNP라고 합니다.

SNP는 당뇨병이나 암과 같은 다양한 질병을 유발할 수 있습니다. 예를 들어, 겸상 적혈구 빈혈 환자의 경우, 베타 글로빈 유전자의 특정 부위에서 아데닌에서 티민으로의 단일 염기 치환은 낫 모양의 적혈구를 유발합니다.

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