13.8:

13.8: Сравнение вариаций числа копий и SNP

Comparing Copy Number Variations and SNPs

JoVE Core
Molecular Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

JoVE Core Molecular Biology

Comparing Copy Number Variations and SNPs

Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.

13.7: Exon Recombination

17,660 Views

•

02:26 min

•

April 07, 2021

Overview

Секвенирование генома человека открыло несколько наиболее тщательно охраняемых секретов генома. Ученые выявили тысячи вариаций генома, которые существуют в популяции. Эти вариации могут быть как одним нуклеотидом, так и более крупными хромосомными вариациями.

Вариации числа копий или CNV — это структурные вариации, которые покрывают более 1 кб последовательности ДНК. Однонуклеотидный полиморфизм (SNP), с другой стороны, представляет собой однонуклеотидное изменение или точечную мутацию, которая обнаруживается более чем у 1% населения. Как CNV, так и SNP чрезвычайно ценны в генетических скрининговых исследованиях и анализе родства.

Формы CNV.

Существует пять форм CNV. Первый из них называется удалением. Потеря сегмента ДНК может привести к уменьшению числа копий гена или группы генов. Второй называется тандемным дупликацией. Здесь копия хромосомного сегмента вставляется в соседний участок. Третий вариант называется ненепрерывным дупликацией. Здесь хромосомный сегмент удваивается и встраивается в отдаленную хромосомную область или в другую хромосому. Четвертая форма называется мультиаллельной CNV. Сегмент ДНК дуплицируется несколько раз, что приводит к образованию множественных аллелей гена. Пятая форма называется комплексной перестройкой. Здесь сегмент ДНК дуплицируется и инвертируется, прежде чем быть вставленным обратно в ту же или другую хромосому.

Однонуклеотидный полиморфизм

Однонуклеотидный полиморфизм или SNP — это еще один тип геномной изменчивости, включающий изменения в одном нуклеотидном основании. Ученые идентифицировали тысячи однонуклеотидных полиморфизмов по всему геному человека, и они регулярно используются в качестве генетических маркеров наследственных заболеваний и судебно-медицинского анализа.

В зависимости от их применения SNP делятся на четыре типа. SNP, тестирующие на идентичность, используются для дифференциации людей и исключения людей из семейных связей. SNP, информативные о родословной, — это тесно связанные SNP, которые помогают идентифицировать пропавших без вести лиц в семейном анализе. Информативные SNP помогают установить происхождение человека и связать его с его фенотипическими характеристиками. Фенотипно-информативные SNP устанавливают вероятность наследования определенного фенотипа, такого как цвет кожи, цвет глаз и т.д.

Transcript

Геномные вариации, такие как добавление или делеция сегментов ДНК, обычно наблюдаются в популяции. Геномные вариации в популяции могут возникать из-за однонуклеотидных изменений в ДНК или структурных изменений хромосом.

Вариация числа копий или CNV — это общий термин, определяющий структурные вариации, включающие сегменты ДНК длиной более 1 кг пары оснований.

Если вовлеченный хромосомный сегмент содержит ген, CNV могут увеличивать число копий этого гена путем дупликации и вставки или уменьшать его путем делеции, что приводит к нулевому генотипу.

Поэтому у некоторых особей может быть две или даже более копий гена, или вообще не быть копий. Например, некоторые люди европейского генетического происхождения могут нести две копии гена группы крови резуса, RHD, в то время как некоторые могут иметь только одну, а другие вообще не иметь ни одной.

ХНВ может влиять на фенотипы, которые зависят от количества функциональных копий генов. В европейско-американских и азиатских регионах, где распространены диеты на основе крахмала, популяция демонстрирует более высокое число копий гена AMY1, гена, который участвует в метаболизме крахмала.

ХНВ также связаны с несколькими заболеваниями, такими как псориаз, болезнь Паркинсона, и поведенческими расстройствами, такими как аутизм и шизофрения.

В то время как CNV обычно охватывают большие вариации последовательностей ДНК, однонуклеотидные полиморфизмы или SNP представляют собой случайные замены одного основания, обнаруженные по всему геному.

Такие замены оснований происходят один раз на 1000 нуклеотидов, однако не все из них квалифицируются как SNP. Как правило, только нуклеотидная вариация, которая встречается более чем у 1% населения, называется SNP.

SNP могут вызывать различные заболевания, такие как диабет или рак. Например, у пациентов с серповидноклеточной анемией замена одного основания с аденина на тимин в определенном локусе гена бета-глобина вызывает образование серповидных эритроцитов.

Key Terms and definitions

Learning Objectives

Questions that this video will help you answer

This video is also useful for

Tags

Вариации числа копий CNV однонуклеотидный полиморфизм SNP вариации генома изменение нуклеотидов точечная мутация структурные вариации генетические скрининговые исследования анализ родства делеция тандемная дупликация несмежная дупликация мультиаллельная CNV сложная перестройка