Enkelt nukleotid polymorfi

Enkeltnukleotidpolymorfi (SNP; engelsk  Single Nucleotide Polymorphism, SNP , udtales som snip ) - forskelle i en enkelt nukleotid -DNA -sekvens (A, T, G eller C) i genomet (eller i en anden sammenlignet sekvens) af repræsentanter for samme art eller mellem homologe områder homologe kromosomer. Det bruges som genetiske markører til undersøgelse af koblingsuligevægt af loci og genom-wide association search ( GWAS ).

Beskrivelse

Hvis to DNA-sekvenser - AAGC C TA og AAGC T TA  - adskiller sig med et nukleotid, så taler de om eksistensen af ​​to alleler : C og T. Enkeltnukleotidpolymorfier ( SNP'er ) er resultatet af punktmutationer .

Enkeltnukleotidpolymorfi (sammen med restriktionsfragmentlængdepolymorfi ( RFLP ) og AFLP ( AFLP )) bruges i vid udstrækning som molekylærgenetiske markører (markører), for eksempel til at bygge kladogrammer af molekylærgenetisk systematik baseret på divergens (divergens) af homologe DNA-regioner i fylogenese . I dette område er ribosomale RNA -genspacere mest almindeligt anvendt . På grund af det faktum, at mutationer i disse spacere ikke påvirker strukturen af ​​genets slutprodukter (teoretisk påvirker de ikke levedygtigheden), i den første tilnærmelse, et direkte forhold mellem graden af ​​polymorfi og den fylogenetiske afstand mellem organismer er postuleret.

Nomenklatur

Der er ingen enkelt nomenklatur for SNP'er : ofte er der flere forskellige navne for en specifikt valgt SNP , indtil nu har det ikke været muligt at nå til en eller anden form for enighed om dette spørgsmål. En fremgangsmåde er at skrive SNP'er med et præfiks, en prik og et større-end-tegn, der angiver nukleotidet eller aminosyren vildtype og ændret (f.eks. c.76A>T ) [1] .

Diversitet af SNP'er

Enkeltnukleotidpolymorfismer forekommer inden for de kodende sekvenser af gener, i ikke-kodende regioner eller i regioner mellem gener. SNP'er , der forekommer i kodende regioner, ændrer muligvis ikke proteinets aminosyresekvens på grund af degenerationen af ​​den genetiske kode .

Enkelt nukleotidkodende regionpolymorfismer er af to typer: synonyme og ikke-synonyme. Synonyme SNP'er efterlader aminosyresekvensen af ​​et protein uændret, mens ikke-synonyme SNP'er ændrer den. Ikke-synonyme SNP'er kan opdeles i missense- og nonsens -substitutioner . Enkeltnukleotidpolymorfismer, der forekommer i ikke-kodende områder af et gen, kan påvirke genetisk splejsning , mRNA - nedbrydning og transkriptionsfaktorbinding .

Eksempler

Ansøgninger

Mangfoldigheden af ​​DNA-sekvenser hos mennesker kan forklare, hvordan de udvikler forskellige sygdomme, reaktioner på patogener , tager medicin, vacciner osv. Den store betydning af SNP'er i biomedicinsk forskning ligger i, at de bruges til at sammenligne sites genomet mellem de undersøgte grupper (for eksempel er den ene gruppe mennesker med en bestemt sygdom, og den anden er uden den) [5] .

Enkeltnukleotidpolymorfismer bruges også i GWAS som højopløsningsmarkører  i genetisk kortlægning på grund af deres overflod og stabile arvelighed på tværs af generationer. Kendskab til enkeltnukleotidpolymorfi vil sandsynligvis hjælpe med at forstå farmakokinetikken og farmakodynamikken af ​​forskellige lægemidlers virkning hos mennesker. En bred vifte af sygdomme, såsom cancer, infektiøse autoimmune sygdomme , seglcelleanæmi og mange andre, opstår muligvis fra enkeltnukleotidpolymorfismer [6] .

Metoder baseret på påvisning af enkeltnukleotidpolymorfismer er også blevet udbredt inden for andre områder af biologien og i forhold til landbrugsarter [7] .

Databaser

Der er et stort antal databaser for SNP'er . Nedenfor er nogle af dem.

Forskningsmetoder for SNP'er

Analytiske metoder til at opdage nye SNP'er og opdage allerede kendte SNP'er omfatter:

1. Hybridiseringsmetoder

Essensen af ​​dette princip er, at enderne af prøven (hvorpå mærket og fluorescensdæmperen er placeret) er komplementære til hinanden. Som et resultat, ved annealingstemperaturen af ​​primerne, kollapser de og danner en "panhandle" struktur ( stamme  - loop ), hvor komplementaritetszonen af ​​prøven med skabelonen er i en loop. Ved hybridisering af prøven med matrixen ødelægges den sekundære struktur, det fluorescerende mærke og quencheren divergerer i forskellige retninger, og fluorescensen fra mærket kan påvises.

2. Enzymatiske metoder

3. Metoder baseret på DNA's fysiske egenskaber:

4. DNA- sekventering [16] . Ny generation af sekventeringsteknikker bliver nu brugt til at kortlægge SNP'er i hele genomet.

Se også

Noter

  1. ↑ Den Dunnen JT Recommendations for the description of sequence variants  //  Human Genome Variation Society : journal. – 2008.
  2. ↑ Giegling I., Hartmann AM, Möller HJ, Rujescu D. Vrede- og aggressionsrelaterede træk er forbundet med polymorfismer i 5-HT-2A-genet  //  Journal of Affective Disorders  : journal. - 2006. - November (bd. 96, nr. 1-2 ). - S. 75-81. - doi : 10.1016/j.jad.2006.05.016 . — PMID 16814396 .
  3. ↑ Morita, Akihiko; Nakayama, Tomohiro; Doba, Nobutaka; Hinohara, Shigeaki; Mizutani, Tomohiko; Soma, Masayoshi. Genotyping af trialleliske SNP'er ved hjælp af TaqMan PCR   // Molecular and Cellular Probes  : journal. - 2007. - Bd. 21 , nr. 3 . - S. 171-176 . - doi : 10.1016/j.mcp.2006.10.005 . — PMID 17161935 .
  4. ↑ Ammitzbøll, Christian Gytz; Kjær, Troels Rønn; Steffensen, Rudy; Stengaard-Pedersen, Kristian; Nielsen, Hans Jørgen; Thiel, Steffen; Bøgsted, Martin; Jensenius, Jens Christian. Ikke-synonyme polymorfier i FCN1-genet bestemmer ligandbindingsevne og serumniveauer af M-Ficolin  //  PLoS ONE  : tidsskrift. - 2012. - 28. november ( bind 7 , nr. 11 ). — P.e50585 . - doi : 10.1371/journal.pone.0050585 .
  5. ↑ Carlson et al. SNP'er - En genvej til personlig medicin  //  Nyheder om genteknologi og bioteknologi. – 2008.
  6. ↑ Ingram et al. En specifik kemisk forskel mellem globinerne af normal human og seglcelleanæmi hæmoglobin  (engelsk)  // Nature : journal. - 1956.
  7. ↑ Romanov MN, Miao Y., Wilson PW, Morris A., Sharp PJ, Dunn IC (1999-05-16). "Detektion og assay af polymorfi i reproduktive genloci i en kommerciel slagtekyllingopdrætterpopulation til brug i foreningsstudier" . Sager . Konference "From Jay Lush to Genomics: Visions for Animal Breeding and Genetics" ( Ames , 16.-18. maj 1999). Ames, IA , USA: Iowa State University . s. 155.OCLC 899128332.  _ _ Abstrakt 15. Arkiveret fra originalen 2005-03-14 . Hentet 2005-03-14 . Forældet parameter brugt |deadlink=( hjælp ) (Engelsk)
  8. ↑ Wheeler et al. Databaseressourcer fra National Center for Biotechnology Information  // Nucleic Acids Research  : tidsskrift  . – 2007.
  9. ↑ Sherry et al. dbSNP - database for enkeltnukleotidpolymorfier og andre klasser af mindre genetisk variation  (eng.)  // Genome Research  : tidsskrift. – 1999.
  10. ↑ En komplet liste over organismer kan findes her: SNP resumé. Arkiveret 16. januar 2018 på Wayback Machine
  11. ↑ Cariaso, Michael. SNPedia: A Wiki for Personal Genomics  //  Bio-IT World. – 2007.
  12. ↑ Cariaso, Michael; Lennon, Greg. SNPedia: en wiki, der understøtter personlig genomannotering, fortolkning og analyse  //  Nucleic Acids Research: tidsskrift. – 2011.
  13. ↑ Chenxing Liu et al. MirSNP, en database over polymorfismer, der ændrer miRNA-målsteder, identificerer miRNA-relaterede SNP'er i GWAS SNP'er og eQTL'er  //  BMC Genomics  : tidsskrift. – 2012.
  14. ↑ Drabovich et al. Identifikation af basepar i enkeltnukleotidpolymorfier ved MutS-proteinmedieret kapillærelektroforese  //  Analytisk kemi: tidsskrift. – 2006.
  15. ↑ Griffin et al. Genetisk identifikation ved massespektrometrisk analyse af enkeltnukleotidpolymorfismer: ternær kodning af genotyper  (engelsk)  // Analytisk kemi: tidsskrift. - 2000.
  16. ↑ Altshuler et al. Et SNP-kort over det menneskelige genom genereret ved reduceret repræsentation af haglgeværsekventering  //  Nature: journal. - 2000.

Links

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier