Вариация числа копий генов
Вариация числа копий (англ. Copy number variation, CNV) — вид генетического полиморфизма, к которому относят различия индивидуальных геномов по числу копий хромосомных сегментов размером от 1 тыс. до нескольких млн. пар оснований. CNV возникают в результате несбалансированных хромосомных перестроек, таких как делеции и дупликации. Значительный полиморфизм по CNV у человека стал очевиден после окончания полного секвенирования нескольких геномов[1][2]. Крупные делеции или дупликации могут быть выявлены при микроскопическом анализе метафазных хромосом, однако, подавляющая часть CNV выявляется при помощи сравнительной геномной гибридизации и при полногеномном SNP-генотипировании.
Результатом вариации может явиться снижение или повышение числа копий определенного гена, и, следовательно, пониженная или повышенная экспрессия продукта гена — белка или некодирующей РНК. Влияние числа копий гена на фенотип было отмечено еще в 1930 годах, в частности, было показано, что дупликация гена Bar у дрозофилы вызывает сужение глаз, или «Bar-фенотип»[3].
Исследование количества копий генов при распространённых заболеваниях позволяет уточнить роль генов, поскольку число их копий ранее почти не учитывалось. Генетические карты, показывающие количество копий генов, могут использоваться для исследования унаследованных вариаций, связанных с передаваемыми из поколения в поколение отклонениями. Построение генетических карт здоровых людей полезно для отсеивания тех вариаций, которые, возникая при хромосомных аберрациях, не вносят вклад в патологические проявления; это позволит сузить круг генов-кандидатов. Наконец, изучение вариаций числа копий позволяет построить более точную геномную карту человека и других организмов.
Ученые, исследующие эволюцию геномов, иногда используют знания о различиях в числе генов, сравнивая геномы двух родственных видов, например, человека и шимпанзе[4].
Роль в заболеваниях
Различия в числе копий генов могут обуславливать предрасположенность либо повышенную устойчивость организма к заболеваниям. Например, повышенное число копий гена CCL3L1 ассоциировано со сниженной восприимчивостью к ВИЧ[5], а пониженное число копий FCGR3B может способствовать развитию системной красной волчанки и иных воспалительных аутоимунных заболеваний[6].
Вариации числа копий могут быть связаны с аутизмом[7][8], трудностями в обучении[9], предрасполагать к развитию шизофрении[8][10].
Напишите отзыв о статье "Вариация числа копий генов"
Примечания
- ↑ Sebat J, et al. (2004). «[www.sciencemag.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=15273396 Large-scale copy number polymorphism in the human genome]». Science 305: 525–528. DOI:10.1126/science.1098918. PMID 15273396.
- ↑ Iafrate A, et al. (2004). «[www.nature.com/ng/journal/v36/n9/abs/ng1416.html Detection of large-scale variation in the human genome]». Nature Genetics 36: 949-51: 949. DOI:10.1038/ng1416. PMID 15286789.
- ↑ Bridges, C. B. [www.sciencemag.org/cgi/content/citation/83/2148/210 The Bar 'gene': a duplication.] Science 83, 210—211 (1936)
- ↑ 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 (November 2008). «[www.genome.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=18775914 Copy number variation and evolution in humans and chimpanzees]». Genome Res. 18 (11): 1698–710. DOI:10.1101/gr.082016.108. PMID 18775914.; Популярный обзор на русском языке: [www.membrana.ru/articles/global/2008/11/13/170900.html Поиск отличий от обезьян привёл людей к стёртым генам], 13 ноября 2008 г., «Мембрана».
- ↑ Gonzalez, E. et al. (2005). «The Influence of CCL3L1 Gene-Containing Segmental Duplications on HIV-1/AIDS Susceptibility». Science 307: 1434–1440. DOI:10.1126/science.1101160. PMID 15637236.
- ↑ Aitman T. J. et al. (2006). «Copy number polymorphism in Fcgr3 predisposes to glomerulonephritis in rats and humans». Nature 439: 851–855. DOI:10.1038/nature04489. PMID 16482158.
- ↑ Sebat, J., et al. (2007). «Strong association of de novo copy number mutations with autism». Science 316: 445. DOI:10.1126/science.1138659. PMID 17363630.
- ↑ 1 2 Cook EH, Scherer SW (2008). «Copy-number variations associated with neuropsychiatric conditions». Nature 455 (7215): 919–23. DOI:10.1038/nature07458. PMID 18923514.
- ↑ Knight, S., et al. (1999). «Subtle chromosomal rearrangements in children with unexplained mental retardation». The Lancet 354: 1676. DOI:10.1016/S0140-6736(99)03070-6.
- ↑ St Clair D (2008). «Copy number variation and schizophrenia». Schizophr Bull. DOI:10.1093/schbul/sbn147. PMID 18990708.
Ссылки
- [www.sanger.ac.uk/humgen/cnv/ Copy Number Variation Project] — Проект «Вариация Числа Копий», Институт Сэнгера.
- С сайта Schizophrenia Research Forum:
- [www.schizophreniaforum.org/new/detail.asp?id=1427 Copy Number Variations in Schizophrenia: Rare But Powerful?] — 27 марта 2008, обзор двух публикаций. Перевод: [forum.neuroscience.ru/blog.php?b=77 «Вариация числа копий при шизофрении: редко, но метко?»]
- [www.schizophreniaforum.org/new/detail.asp?id=1437 Variations Are a Theme: Copy Number Mutations in Sporadic Schizophrenia] — 30 мая 2008, обзор одной публикации. Перевод: [forum.neuroscience.ru/blog.php?b=78 Вариации затмили тему. Вариации числа копий при спорадической шизофрении]
- [www.schizophreniaforum.org/new/detail.asp?id=1448 More Evidence for CNVs in Schizophrenia Etiology—Jury Still Out on Practical Implications] — 31 июля 2008, обзор трёх публикаций. Перевод: [forum.neuroscience.ru/blog.php?b=79 И опять свидетельства связи ВЧК с этиологией шизофрении — но практическое значение пока трудно оценить.]
Отрывок, характеризующий Вариация числа копий генов
Выпадала хороша…Дядюшка пел так, как поет народ, с тем полным и наивным убеждением, что в песне все значение заключается только в словах, что напев сам собой приходит и что отдельного напева не бывает, а что напев – так только, для складу. От этого то этот бессознательный напев, как бывает напев птицы, и у дядюшки был необыкновенно хорош. Наташа была в восторге от пения дядюшки. Она решила, что не будет больше учиться на арфе, а будет играть только на гитаре. Она попросила у дядюшки гитару и тотчас же подобрала аккорды к песне.
В десятом часу за Наташей и Петей приехали линейка, дрожки и трое верховых, посланных отыскивать их. Граф и графиня не знали где они и крепко беспокоились, как сказал посланный.
Петю снесли и положили как мертвое тело в линейку; Наташа с Николаем сели в дрожки. Дядюшка укутывал Наташу и прощался с ней с совершенно новой нежностью. Он пешком проводил их до моста, который надо было объехать в брод, и велел с фонарями ехать вперед охотникам.
– Прощай, племянница дорогая, – крикнул из темноты его голос, не тот, который знала прежде Наташа, а тот, который пел: «Как со вечера пороша».
В деревне, которую проезжали, были красные огоньки и весело пахло дымом.
– Что за прелесть этот дядюшка! – сказала Наташа, когда они выехали на большую дорогу.
– Да, – сказал Николай. – Тебе не холодно?
– Нет, мне отлично, отлично. Мне так хорошо, – с недоумением даже cказала Наташа. Они долго молчали.
Ночь была темная и сырая. Лошади не видны были; только слышно было, как они шлепали по невидной грязи.
Что делалось в этой детской, восприимчивой душе, так жадно ловившей и усвоивавшей все разнообразнейшие впечатления жизни? Как это всё укладывалось в ней? Но она была очень счастлива. Уже подъезжая к дому, она вдруг запела мотив песни: «Как со вечера пороша», мотив, который она ловила всю дорогу и наконец поймала.
– Поймала? – сказал Николай.
– Ты об чем думал теперь, Николенька? – спросила Наташа. – Они любили это спрашивать друг у друга.
– Я? – сказал Николай вспоминая; – вот видишь ли, сначала я думал, что Ругай, красный кобель, похож на дядюшку и что ежели бы он был человек, то он дядюшку всё бы еще держал у себя, ежели не за скачку, так за лады, всё бы держал. Как он ладен, дядюшка! Не правда ли? – Ну а ты?
– Я? Постой, постой. Да, я думала сначала, что вот мы едем и думаем, что мы едем домой, а мы Бог знает куда едем в этой темноте и вдруг приедем и увидим, что мы не в Отрадном, а в волшебном царстве. А потом еще я думала… Нет, ничего больше.
– Знаю, верно про него думала, – сказал Николай улыбаясь, как узнала Наташа по звуку его голоса.
– Нет, – отвечала Наташа, хотя действительно она вместе с тем думала и про князя Андрея, и про то, как бы ему понравился дядюшка. – А еще я всё повторяю, всю дорогу повторяю: как Анисьюшка хорошо выступала, хорошо… – сказала Наташа. И Николай услыхал ее звонкий, беспричинный, счастливый смех.
– А знаешь, – вдруг сказала она, – я знаю, что никогда уже я не буду так счастлива, спокойна, как теперь.
– Вот вздор, глупости, вранье – сказал Николай и подумал: «Что за прелесть эта моя Наташа! Такого другого друга у меня нет и не будет. Зачем ей выходить замуж, всё бы с ней ездили!»
«Экая прелесть этот Николай!» думала Наташа. – А! еще огонь в гостиной, – сказала она, указывая на окна дома, красиво блестевшие в мокрой, бархатной темноте ночи.
Граф Илья Андреич вышел из предводителей, потому что эта должность была сопряжена с слишком большими расходами. Но дела его всё не поправлялись. Часто Наташа и Николай видели тайные, беспокойные переговоры родителей и слышали толки о продаже богатого, родового Ростовского дома и подмосковной. Без предводительства не нужно было иметь такого большого приема, и отрадненская жизнь велась тише, чем в прежние годы; но огромный дом и флигеля всё таки были полны народом, за стол всё так же садилось больше человек. Всё это были свои, обжившиеся в доме люди, почти члены семейства или такие, которые, казалось, необходимо должны были жить в доме графа. Таковы были Диммлер – музыкант с женой, Иогель – танцовальный учитель с семейством, старушка барышня Белова, жившая в доме, и еще многие другие: учителя Пети, бывшая гувернантка барышень и просто люди, которым лучше или выгоднее было жить у графа, чем дома. Не было такого большого приезда как прежде, но ход жизни велся тот же, без которого не могли граф с графиней представить себе жизни. Та же была, еще увеличенная Николаем, охота, те же 50 лошадей и 15 кучеров на конюшне, те же дорогие подарки в именины, и торжественные на весь уезд обеды; те же графские висты и бостоны, за которыми он, распуская всем на вид карты, давал себя каждый день на сотни обыгрывать соседям, смотревшим на право составлять партию графа Ильи Андреича, как на самую выгодную аренду.
