Gén kópiaszám variáció

A kópiaszám- variáció ( CNV ) a genetikai polimorfizmus egy fajtája, amely magában foglalja az egyes genomok közötti különbségeket  a kromoszómaszegmensek másolatainak számában, amelyek mérete 1000-től több millió bázispárig terjed . A CNV-k kiegyensúlyozatlan kromoszóma-átrendeződésekből , például deléciókból és duplikációkból származnak . A humán CNV szignifikáns polimorfizmusa több genom teljes szekvenálásának befejezése után vált nyilvánvalóvá [1] [2] . A metafázis kromoszómák mikroszkópos elemzésével nagy deléciók vagy duplikációk kimutathatók, de a CNV túlnyomó többsége összehasonlító genomiális hibridizációval és teljes genom SNP genotipizálásával kimutatható.

A variáció eredménye lehet egy adott gén kópiaszámának csökkenése vagy növekedése, és ezáltal egy géntermék - egy fehérje vagy nem kódoló RNS - expressziójának csökkenése vagy növekedése . A gén kópiaszámának a fenotípusra gyakorolt ​​hatását már az 1930-as években feljegyezték, különösen kimutatták, hogy a Drosophila Bar gén megkettőződése szemszűkületet vagy „ Bar fenotípust” [3] okoz .

A gyakori betegségekben előforduló gének kópiáinak vizsgálata lehetővé teszi a gének szerepének tisztázását, mivel korábban szinte nem vették figyelembe a másolataik számát. A gének kópiáinak számát mutató genetikai térképek felhasználhatók a generációk közötti varianciákhoz kapcsolódó öröklött variációk tanulmányozására. Az egészséges emberek genetikai térképeinek elkészítése hasznos azoknak a változatoknak a kiszűrésére, amelyek kromoszóma-rendellenességekből erednek , és nem járulnak hozzá a kóros megnyilvánulásokhoz; ez szűkíteni fogja a jelölt gének készletét. Végül a példányszám-változatok tanulmányozása lehetővé teszi az emberek és más szervezetek pontosabb genomiális térképének felépítését.

A genomok evolúciójával foglalkozó tudósok néha a génszámok különbségeiről szerzett ismereteiket felhasználják két rokon faj, például az ember és a csimpánz genomjának összehasonlításával [4] .

Szerep a betegségekben

A gének másolatainak számában mutatkozó különbségek meghatározhatják a szervezet betegségekkel szembeni hajlamát vagy fokozott ellenálló képességét. Például a CCL3L1 gén megnövekedett kópiaszáma csökkent HIV -érzékenységgel jár [5] , az FCGR3B csökkent kópiaszáma pedig hozzájárulhat a szisztémás lupus erythematosus és más gyulladásos autoimmun betegségek kialakulásához [6] .

A másolatszám-változatok összefüggésbe hozhatók az autizmussal [7] [8] , tanulási nehézségekkel [9] , hajlamosíthatnak a skizofrénia kialakulására [8] [10] .

Jegyzetek

  1. Sebat J. et al. Nagy léptékű kópiaszám polimorfizmus az emberi genomban  (angol)  // Science : Journal. - 2004. - 20. évf. 305 . - P. 525-528 . - doi : 10.1126/science.1098918 . — PMID 15273396 .
  2. Iafrate A. et al. Az emberi genom nagy léptékű variációinak kimutatása  // Nature Genetics  : Journal  . - 2004. - 20. évf. 36:949-51 . - 949. o . - doi : 10.1038/ng1416 . — PMID 15286789 .
  3. Bridges, C. B. A Bar 'gén': duplikáció. Science 83, 210-211 (1936)
  4. Perry GH, Yang F., Marques-Bonet T., Murphy C., Fitzgerald T., Lee AS, Hyland C., Stone AC, Hurles ME, Tyler-Smith C., Eichler EE, Carter NP, Lee C. , Redon R. Copy number variation and evolution in humans and chimpanzees  (angol)  // Genome Res. : folyóirat. - 2008. - november ( 18. évf. , 11. sz.). - P. 1698-1710 . - doi : 10.1101/gr.082016.108 . — PMID 18775914 . ; Népszerű orosz nyelvű áttekintés: A majmoktól való eltérések keresése az embereket törölt génekhez vezette. Archiválva : 2008. december 6., a Wayback Machine , 2008. november 13., "Membrane".
  5. Gonzalez, E. et al. The Influence of CCL3L1 Gene-Containing Segmental Duplications on HIV-1/AIDS Susceptibility  //  Science : folyóirat. - 2005. - 20. évf. 307 . - P. 1434-1440 . - doi : 10.1126/tudomány.1101160 . — PMID 15637236 .
  6. Aitman TJ et al. Az Fcgr3 kópiaszám-polimorfizmusa patkányokban és emberekben glomerulonephritisre hajlamosít  (angol)  // Nature : Journal. - 2006. - Vol. 439 . - P. 851-855 . - doi : 10.1038/nature04489 . — PMID 16482158 .
  7. Sebat, J. et al. A de novo példányszám-mutációk erős kapcsolata az autizmussal  (angol)  // Science : Journal. - 2007. - Vol. 316 . - 445. o . - doi : 10.1126/tudomány.1138659 . — PMID 17363630 .
  8. 1 2 Cook EH, Scherer SW A neuropszichiátriai állapotokhoz kapcsolódó példányszám-variációk  //  Nature : Journal. - 2008. - Vol. 455 , sz. 7215 . - P. 919-923 . - doi : 10.1038/nature07458 . — PMID 18923514 .
  9. Knight, S. et al. Finom kromoszóma-átrendeződések megmagyarázhatatlan mentális retardációban szenvedő gyermekeknél  //  The Lancet  : Journal. - Elsevier , 1999. - Vol. 354 . - 1676. o . - doi : 10.1016/S0140-6736(99)03070-6 .
  10. St Clair D. Példányszám-variáció és skizofrénia  // Schizophr Bull  : Journal  . - 2008. - doi : 10.1093/schbul/sbn147 . — PMID 18990708 .

Linkek