Массив SNP

редактировать

В молекулярной биологии массив SNP представляет собой тип ДНК-микрочипа, который используется для обнаружения полиморфизмов в популяции. однонуклеотидный полиморфизм (SNP), вариация в одном сайте в ДНК, является наиболее частым типом вариации в геноме. Около 335 миллионов SNP были идентифицированы в геноме человека, 15 миллионов из которых присутствуют с частотой 1% или выше в различных популяциях во всем мире.

Содержание
  • 1 Принципы
  • 2 Приложения
  • 3 Ссылки
  • 4 Дополнительная литература
Принципы

Основные принципы массива SNP такие же, как и микроматрицы ДНК. Это совмещение гибридизации ДНК, флуоресцентной микроскопии и захвата ДНК на твердой поверхности. Три обязательных компонента массивов SNP:

  1. Массив, содержащий иммобилизованные аллель-специфические олигонуклеотидные (ASO) зонды.
  2. Фрагментированные последовательности нуклеиновой кислоты мишени, помеченные флуоресцентными красителями.
  3. Система обнаружения, которая записывает и интерпретирует сигнал гибридизации.

Зонды ASO часто выбираются на основе секвенирования репрезентативной группы лиц: найдены позиции для изменения панели с заданной частотой используются в качестве основы для датчиков. Чипы SNP обычно описываются количеством анализируемых ими позиций SNP. Для обнаружения обоих аллелей необходимо использовать два зонда для каждой позиции SNP; если бы использовался только один зонд, неудача эксперимента была бы неотличима от гомозиготности неисследованного аллеля.

Применения
Профиль числа копий ДНК для линии клеток рака молочной железы T47D (Affymetrix SNP Array) Профиль LOH для линии клеток рака молочной железы T47D (Affymetrix SNP Array)

Массив SNP - полезный инструмент для изучения небольших вариаций между целыми геномами. Наиболее важные клинические применения массивов SNP - это определение восприимчивости к болезням и измерение эффективности лекарств, разработанных специально для людей. В исследованиях массивы SNP наиболее часто используются для общегеномных ассоциативных исследований. У каждого человека есть много SNP. Основанный на SNP анализ генетической связи может быть использован для картирования локусов болезни и определения генов восприимчивости к болезни у людей. Комбинация карт SNP и массивов SNP с высокой плотностью позволяет использовать SNP в качестве маркеров генетических заболеваний, имеющих сложные признаки. Например, полногеномные исследования ассоциации выявили SNP, связанные с такими заболеваниями, как ревматоидный артрит, рак простаты. Массив SNP также можно использовать для создания виртуальный кариотип с использованием программного обеспечения для определения количества копий каждого SNP в массиве и последующего выравнивания SNP в хромосомном порядке.

SNP также можно использовать для изучения генетических аномалий при раке. Например, массивы SNP можно использовать для изучения потери гетерозиготности (LOH). LOH возникает, когда один аллель гена мутируется вредным образом, а нормально функционирующий аллель теряется. LOH обычно возникает при онкогенезе. Например, гены-супрессоры опухолей помогают предотвратить развитие рака. Если у человека есть одна мутировавшая и дисфункциональная копия гена-супрессора опухоли, а вторая функциональная копия гена повреждена, у него повышается вероятность развития рака.

Другие методы на основе чипов, такие как сравнительная геномная гибридизация может обнаруживать геномные усиления или делеции, приводящие к LOH. Однако массивы SNP обладают дополнительным преимуществом, заключающимся в возможности обнаруживать нейтральные к копированию LOH (также называемые однопародительской дисомией или преобразованием генов). Копи-нейтральный LOH - это форма аллельного дисбаланса. В копийно-нейтральном LOH отсутствует один аллель или целая хромосома от родителя. Эта проблема приводит к дублированию другого родительского аллеля. Копи-нейтральный LOH может быть патологическим. Например, предположим, что аллель матери дикого типа и полностью функциональный, а аллель отца мутировал. Если аллель матери отсутствует, а у ребенка есть две копии мутантного аллеля отца, может возникнуть заболевание.

Массивы SNP высокой плотности помогают ученым определять закономерности аллельного дисбаланса. Эти исследования могут использоваться в прогностических и диагностических целях. Поскольку LOH так часто встречается при многих раковых заболеваниях человека, массивы SNP имеют большой потенциал в диагностике рака. Например, недавние исследования массивов SNP показали, что солидные опухоли, такие как рак желудка и рак печени, показывают LOH, как и несолидные злокачественные новообразования, такие как гематологические злокачественные новообразования, ALL, MDS, CML и другие. Эти исследования могут дать представление о том, как развиваются эти заболевания, а также информацию о том, как разработать методы лечения от них.

Селекция ряда видов животных и растений произвела революцию с появлением массивов SNP. Метод основан на прогнозировании генетической ценности путем включения отношений между людьми на основе данных массива SNP. Этот процесс известен как геномный отбор.

Ссылки
Дополнительная литература
Последняя правка сделана 2021-06-06 03:58:55
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте