Variace počtu kopií genu

Variace počtu kopií ( CNV ) je  typ genetického polymorfismu, který zahrnuje rozdíly v jednotlivých genomech v počtu kopií chromozomových segmentů o velikosti od 1 tisíce do několika milionů párů bází . CNV jsou výsledkem nevyvážených chromozomálních přestaveb , jako jsou delece a duplikace . Významný polymorfismus v lidské CNV se projevil po dokončení úplného sekvenování několika genomů [1] [2] . Velké delece nebo duplikace lze detekovat mikroskopickou analýzou chromozomů v metafázi, ale velká většina CNV je detekována pomocíkomparativní genomová hybridizace a genotypizace SNP celého genomu.

Výsledkem variace může být snížení nebo zvýšení počtu kopií konkrétního genu, a tedy snížení nebo zvýšení exprese genového produktu - proteinu nebo nekódující RNA . Vliv počtu kopií genu na fenotyp byl zaznamenán již ve 30. letech 20. století, konkrétně se ukázalo, že duplikace genu Bar u Drosophila způsobuje zúžení očí, neboli „fenotyp Bar“ [3] .

Studium počtu kopií genů u běžných onemocnění umožňuje objasnit roli genů, protože počet jejich kopií nebyl dříve téměř brán v úvahu. Genetické mapy ukazující počet kopií genů lze použít ke studiu dědičných variací spojených s mezigeneračními odchylkami. Konstrukce genetických map zdravých lidí je užitečná pro screening těch variací, které vznikající z chromozomálních aberací nepřispívají k patologickým projevům; to zúží zásobu kandidátských genů. A konečně, studium variací počtu kopií umožňuje vytvořit přesnější genomickou mapu lidí a jiných organismů.

Vědci, kteří studují evoluci genomů, někdy využívají znalosti rozdílů v počtu genů porovnáním genomů dvou příbuzných druhů, jako jsou lidé a šimpanzi [4] .

Role v nemocech

Rozdíly v počtu kopií genů mohou určovat predispozici nebo zvýšenou odolnost organismu vůči nemocem. Například zvýšený počet kopií genu CCL3L1 je spojen se sníženou náchylností k HIV [5] a snížený počet kopií FCGR3B může přispívat k rozvoji systémového lupus erythematodes a dalších zánětlivých autoimunitních onemocnění [6] .

Variace počtu kopií mohou být spojeny s autismem [7] [8] , poruchami učení [9] , predisponují k rozvoji schizofrenie [8] [10] .

Poznámky

  1. ↑ Sebat J., et al. Rozsáhlý polymorfismus počtu kopií v lidském genomu  (anglicky)  // Science : journal. - 2004. - Sv. 305 . - str. 525-528 . - doi : 10.1126/science.1098918 . — PMID 15273396 .
  2. ↑ Iafrate A., et al. Detekce rozsáhlých variací v lidském genomu  // Nature Genetics  : časopis  . - 2004. - Sv. 36:949-51 . — S. 949 . - doi : 10.1038/ng1416 . — PMID 15286789 .
  3. ↑ Bridges, C. B. „Gen“ Bar: duplikace. 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. Variace počtu kopií a evoluce u lidí a šimpanzů  (anglicky)  // Genome Res. : deník. - 2008. - Listopad ( roč. 18 , č. 11 ). - S. 1698-1710 . - doi : 10.1101/gr.082016.108 . — PMID 18775914 . ; Populární recenze v ruštině: Hledání rozdílů od opic vedlo lidi k vymazaným genům Archivováno 6. prosince 2008 na Wayback Machine , 13. listopadu 2008, "Membrána".
  5. ↑ Gonzalez, E. a kol. Vliv segmentových duplikací obsahujících gen CCL3L1 na citlivost vůči HIV-1/AIDS  //  Science: journal. - 2005. - Sv. 307 . - S. 1434-1440 . - doi : 10.1126/science.1101160 . — PMID 15637236 .
  6. ↑ Aitman TJ a kol. Polymorfismus počtu kopií v Fcgr3 predisponuje ke glomerulonefritidě u potkanů ​​a lidí  (anglicky)  // Nature : journal. - 2006. - Sv. 439 . - S. 851-855 . - doi : 10.1038/nature04489 . — PMID 16482158 .
  7. ↑ Sebat, J., et al. Silná asociace de novo mutací počtu kopií s autismem  (anglicky)  // Science : journal. - 2007. - Sv. 316 . - str. 445 . - doi : 10.1126/science.1138659 . — PMID 17363630 .
  8. ↑ 1 2 Cook EH, Scherer SW Variace počtu kopií spojené s neuropsychiatrickými stavy  //  Nature : journal. - 2008. - Sv. 455 , č.p. 7215 . - S. 919-923 . - doi : 10.1038/nature07458 . — PMID 18923514 .
  9. ↑ Knight, S., et al. Jemné chromozomální přestavby u dětí s nevysvětlitelnou mentální retardací  //  The Lancet  : journal. - Elsevier , 1999. - Sv. 354 . - S. 1676 . - doi : 10.1016/S0140-6736(99)03070-6 .
  10. ↑ St Clair D. Variace počtu kopií a schizofrenie  // Schizophr Bull  : journal  . - 2008. - doi : 10.1093/schbul/sbn147 . — PMID 18990708 .

Odkazy