13.8:

13.8: Comparando Variação do Número de Cópias e SNPs

Comparing Copy Number Variations and SNPs

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Comparing Copy Number Variations and SNPs

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02:26 min

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April 07, 2021

Overview

O sequenciamento do genoma humano abriu vários segredos mais bem guardados do genoma. Os cientistas identificaram milhares de variações do genoma que existem dentro de uma população. Essas variações podem ser um único nucleotídeo ou uma variação cromossômica maior.

Variações no número de cópias ou CNVs são as variações estruturais que cobrem mais de 1kb de sequência de DNA. O polimorfismo de nucleotídeo único (SNP), por outro lado, é uma alteração de nucleotídeo único ou uma mutação pontual encontrada em mais de 1% da população. Tanto o CNV quanto os SNPs são imensamente valiosos em estudos de triagem genética e análise de parentesco.

Formas de CNVs.

Existem cinco formas de CNVs. O primeiro é chamado de exclusão. A perda de um segmento de DNA pode reduzir o número de cópias de um gene ou grupo de genes. O segundo é chamado de duplicação em tandem. Aqui, uma cópia de um segmento cromossômico é inserida em uma região adjacente. O terceiro é chamado de duplicação não contígua. Aqui, um segmento cromossômico se duplica e se insere em uma região cromossômica distante ou em um cromossomo diferente. A quarta forma é chamada de CNV multialélica. Um segmento de DNA se duplica várias vezes e resulta na formação de múltiplos alelos de um gene. A quinta forma é chamada de rearranjo complexo. Aqui, um segmento de DNA se duplica e se inverte antes de ser inserido de volta no mesmo cromossomo ou em um cromossomo diferente.

Polimorfismo de nucleotídeo único

O polimorfismo de nucleotídeo único ou SNP é outro tipo de variação genômica que envolve alterações em uma base de nucleotídeo único. Os cientistas identificaram milhares de SNPs em todo o genoma humano e são rotineiramente usados como marcadores genéticos para doenças hereditárias e análises forenses.

Com base em sua aplicação, os SNPs são divididos em quatro tipos. Os SNPs de teste de identidade são usados para diferenciar as pessoas e eliminar as pessoas das conexões familiares. Os SNPs informativos de linhagem são SNPs intimamente ligados que ajudam a identificar indivíduos ausentes em uma análise familiar. Os SNPs informativos de ancestralidade ajudam a estabelecer a ancestralidade de uma pessoa e conectá-la com suas características fenotípicas. Os SNPs informativos de fenótipo estabelecem a probabilidade de herdar um fenótipo específico, como cor da pele, cor dos olhos, etc.

Transcript

Variações genômicas, como adição ou deleção de segmentos de DNA, são comumente observadas em uma população. Variações genômicas em uma população podem surgir devido a alterações de nucleotídeo único no DNA ou alterações estruturais nos cromossomos.

Variação do número de cópias ou CNV é um termo abrangente que define as variações estruturais envolvendo segmentos de DNA de mais de 1 par de bases de quilo.

Se o segmento cromossômico envolvido contiver um gene, as CNVs podem aumentar o número de cópias desse gene por duplicação e inserção ou diminuí-lo por deleção que resulta em genótipo nulo.

Portanto, alguns indivíduos podem ter duas ou até mais cópias de um gene, ou nenhuma cópia. Por exemplo, algumas pessoas de ascendência genética europeia podem carregar duas cópias do gene do grupo sanguíneo Rhesus, RHD, enquanto algumas podem ter apenas uma e outras nenhuma.

A CNV pode afetar os fenótipos que dependem do número de cópias funcionais do gene. Nas regiões euro-americanas e asiáticas onde as dietas à base de amido são comuns, a população mostra um maior número de cópias do gene AMY1, um gene que está envolvido no metabolismo do amido.

As CNVs também estão ligadas a várias doenças, como psoríase, Parkinson e distúrbios comportamentais como autismo e esquizofrenia.

Enquanto as CNVs geralmente cobrem grandes variações de sequência de DNA, os polimorfismos de nucleotídeo único ou SNPs são substituições aleatórias de base única encontradas em todo o genoma.

Tais substituições de bases ocorrem uma vez a cada 1000 nucleotídeos; no entanto, nem todos eles se qualificam como SNPs. Geralmente, apenas uma variação de nucleotídeo encontrada em mais de 1% da população é chamada de SNP.

Os SNPs podem conferir várias doenças, como diabetes ou câncer. Por exemplo, em pacientes com anemia falciforme, uma substituição de base única de adenina por timina em um locus específico do gene da globina beta causa glóbulos vermelhos em forma de foice.