Variația numărului de copii ale genelor

Variația numărului de copii ( CNV ) este un  tip de polimorfism genetic, care include diferențe în genomurile individuale în numărul de copii ale segmentelor cromozomiale variind în dimensiune de la 1 mie la câteva milioane de perechi de baze . CNV rezultă din rearanjamente cromozomiale dezechilibrate , cum ar fi deleții și duplicări . Polimorfismul semnificativ în CNV uman a devenit evident după finalizarea secvențierii complete a mai multor genomi [1] [2] . Delețiile mari sau dublările pot fi detectate prin analiza microscopică a cromozomilor metafazici, dar marea majoritate a CNV este detectată prin hibridizare genomică comparativă și genotipizarea SNP a întregului genom.

Rezultatul variației poate fi o scădere sau o creștere a numărului de copii ale unei anumite gene și, prin urmare, o scădere sau o creștere a expresiei unui produs genic - o proteină sau ARN necodificator . Influența numărului de copii ale genei asupra fenotipului a fost observată încă din anii 1930, în special, s-a demonstrat că duplicarea genei Bar la Drosophila provoacă îngustarea ochilor sau „fenotipul Bar” [3] .

Studiul numărului de copii ale genelor în bolile obișnuite face posibilă clarificarea rolului genelor, deoarece numărul de copii ale acestora aproape nu era luat în considerare anterior. Hărțile genetice care arată numărul de copii ale genelor pot fi utilizate pentru a studia variația moștenită asociată cu variațiile intergeneraționale. Construirea hărților genetice ale oamenilor sănătoși este utilă pentru depistarea acelor variații care, decurgând din aberațiile cromozomiale , nu contribuie la manifestări patologice; aceasta va restrânge grupul de gene candidate. În cele din urmă, studiul variațiilor numărului de copii permite construirea unei hărți genomice mai precise a oamenilor și a altor organisme.

Oamenii de știință care studiază evoluția genomului folosesc uneori cunoștințele despre diferențele în numărul de gene comparând genomurile a două specii înrudite, cum ar fi oamenii și cimpanzeii [4] .

Rolul în boli

Diferențele în numărul de copii ale genelor pot determina predispoziția sau rezistența crescută a organismului la boli. De exemplu, un număr crescut de copii ale genei CCL3L1 este asociat cu o susceptibilitate redusă la HIV [5] , iar un număr redus de copii ale FCGR3B poate contribui la dezvoltarea lupusului eritematos sistemic și a altor boli autoimune inflamatorii [6] .

Variațiile numărului de copii pot fi asociate cu autism [7] [8] , dificultăți de învățare [9] , predispun la dezvoltarea schizofreniei [8] [10] .

Note

  1. ↑ Sebat J., et al. Polimorfismul numărului de copii la scară largă în genomul uman  (engleză)  // Science : journal. - 2004. - Vol. 305 . - P. 525-528 . - doi : 10.1126/science.1098918 . — PMID 15273396 .
  2. ↑ Iafrate A., et al. Detectarea variației la scară largă în genomul uman  // Nature Genetics  : journal  . - 2004. - Vol. 36:949-51 . — P. 949 . - doi : 10.1038/ng1416 . — PMID 15286789 .
  3. ↑ Bridges, C. B. „Genă” Bar: o duplicare. Știință 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. Variația și evoluția numărului de copii la oameni și cimpanzei  (engleză)  // Genome Res. : jurnal. - 2008. - noiembrie ( vol. 18 , nr. 11 ). - P. 1698-1710 . - doi : 10.1101/gr.082016.108 . — PMID 18775914 . ; Recenzie populară în limba rusă: Căutarea diferențelor față de maimuțe a condus oamenii la gene șterse Arhivat 6 decembrie 2008 la Wayback Machine , 13 noiembrie 2008, „Membrane”.
  5. ↑ Gonzalez, E. et al. Influența dublărilor segmentare care conțin gena CCL3L1 asupra sensibilității HIV-1/SIDA  //  Science: journal. - 2005. - Vol. 307 . - P. 1434-1440 . - doi : 10.1126/science.1101160 . — PMID 15637236 .
  6. ↑ Aitman TJ și colab. Polimorfismul numărului de copii în Fcgr3 predispune la glomerulonefrită la șobolani și oameni  (engleză)  // Nature : journal. - 2006. - Vol. 439 . - P. 851-855 . - doi : 10.1038/nature04489 . — PMID 16482158 .
  7. ↑ Sebat, J., et al. Asociere puternică a mutațiilor numărului de copii de novo cu autismul  (engleză)  // Science : journal. - 2007. - Vol. 316 . - P. 445 . - doi : 10.1126/science.1138659 . — PMID 17363630 .
  8. ↑ 1 2 Cook EH, Scherer SW Variații ale numărului de copii asociate afecțiunilor neuropsihiatrice  //  Nature : journal. - 2008. - Vol. 455 , nr. 7215 . - P. 919-923 . - doi : 10.1038/nature07458 . — PMID 18923514 .
  9. ↑ Knight, S., et al. Rearanjamente cromozomiale subtile la copiii cu retard mintal inexplicabil  //  The Lancet  : journal. - Elsevier , 1999. - Vol. 354 . - P. 1676 . - doi : 10.1016/S0140-6736(99)03070-6 .
  10. ↑ St Clair D. Variația numărului de copii și schizofrenia  // Schizophr Bull  : journal  . - 2008. - doi : 10.1093/schbul/sbn147 . — PMID 18990708 .

Link -uri