Nukleotido bakarreko polimorfismo

Wikipedia, Entziklopedia askea
Nukleotido bakarreko polimorfismoa DNA sekuentzia batean.

Nukleotido bakarreko polimorfismoa, polimorfismo puntuala edo SNP (Single Nucleotide Polymorphism, snip ahoskatua) ere deitua, genomaren sekuentzia baten base bakar bati (adenina (A), timina (T), zitosina (C) edo guanina (G)) eragiten dion DNAren sekuentzian aldaketa bat da. Hala ere, oro har, nukleotido gutxi batzuen aldaketak, hala nola txertatze eta delezio txikiak (indels) SNPtzat har daitezke.[1] Aldaketa horiek gutxienez biztanleriaren % 1ean agertu behar da SNPtzat hartzeko. Maiztasuna % 1era iristen ez bada, ez da SNPtzat hartzen, eta bai, ordea, mutazio puntualtzat. Batzuetan, nukleotido bakarreko polimorfismo horiek SNV (Single Nucleotide Variant) izenez ezagutzen den beste termino batekin lotzen dira, SNPek ez bezala, maiztasun-mugarik ez duena.

SNPek berez ez dute gene espezifikoei buruzko informaziorik ematen, fenotipo batekin estuki lotuta egon daitekeen kokapen kromosomiko bat baino ez dute adierazten.[2] Hala ere, SNP horien ikerketei esker, populazioek maila genetikoan duten egiturari buruzko informazio gehiago lor daiteke, bai eta polimorfismo horiek gaixotasun jakin batzuekin nola lotzen diren ere. SNP bat gaixotasun batekin zuzenean lotuta ez badago ere, gaixotasun horretarako markatzaile gisa erabil daiteke.

SNPak giza-genomaren aldakuntza guztien % 90 dira, eta 1,300 basetan behin agertzen dira, batez beste, giza-genoman zehar. SNPen bi heren zitosina (C) baten ordez timina (T) jartzeari dagozkio. DNAren sekuentzian gertatzen diren aldaketa horiek eragina izan dezakete gizabanakoek gaixotasunen, bakterioen, birusen, produktu kimikoen, sendagaien eta abarren aurrean daukaten erantzunean.

SNP motak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

SNP motak.

Nukleotido bakarreko polimorfismoak geneen sekuentzia kodifikatzaileetan, geneen eremu ez-kodifikatzaileetan edo geneen arteko eskualdeetan gerta daitezke. Sekuentzia kodifikatzaile baten barruan dauden SNPek ez dute nahitaez sortzen den proteinaren aminoazidoen sekuentzia aldatzen, kode genetikoaren degenerazioa dela eta.[3]

Eremu kodifikatzaileetan dauden SNPak bi motatakoak dira: SNP sinonimoak eta SNP ez sinonimoak. SNP sinonimoek ez diote proteinaren sekuentziari eragiten. SNP ez sinonimoek, aldiz, proteinaren aminoazidoen sekuentzia aldatzen dute.[4]

Eremu kodifikatzaileetako SNPak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Ordezkapen sinonimoak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Ordezkapen sinonimoek, definizioz, ez dute aminoazido-aldaketarik eragiten proteinan, baina, hala ere, beste modu batzuetan eragin dezakete haren funtzioan. Adibide bat itxuraz mutazio isil bat izango litzatekeen farmako anitzekiko erresistentzia-genean (MDR1) gertatzen da, zelulatik farmakoak kanporatzen dituen mintz zelularreko ponpa bat kodetzen duena. Mutazio hau proteinaren itzulpena mantsotu dezakeena eta kate peptidikoa ezohiko konformazio batean tolestea ahalbidetu dezake, sortutako ponpa ez hain funtzionala izatea eraginez.[5]

Ordezkapen ez-sinonimoak:[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Missense ordezkapenak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Missense ordezkapenetan mutazioak proteinaren aminoazidoaren aldaketa eta funtzionamendu txarra eragiten du, eta horrek gaixotasuna dakar. Horren adibide bat LMNA genean gertatzen den c.1580 G>T SNPa da. 1580 posizioa ADN sekuentzian, guanina bati dagokio. Guanina hori timinarekin ordezkatzen da, DNA sekuentzian CGT ordez CTT kodoia sorraraziz, maila proteikoan proteinaren 527. posizioan argininaren ordez leuzina jartzea eragiten duena. Maila fenotipikoan mutazio horrek displasia mandibuloakrala eta progeria sindromea eragiten ditu.[6]

Nonsense ordezkapenak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Nonsense ordezkapenetan transkribatutako RNAm-an geldialdi goiztiarreko kodoi bat edo zentzurik gabeko kodoi bat eragiten duen mutazio puntuala gertatzen da DNA sekuentzia batean. Horrek produktu proteiko trunkatu bat, osatu gabea eta normalean ez-funtzionala sortzen du (adibidez, fibrosi kistikoa, G542X transmintza konduktantziaren gene erregulatzailean gertatzen diren mutazioak eragindakoa).[7]

Eremu ez-kodifikatzaileetako SNPak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Proteinak kodetzen dituzten eremuetan ez dauden SNPek eragina izan dezakete geneen splicing-ean, transkripzio-faktoreen loturan, edo RNA mezulariaren degradazioan. SNP mota horiek eragindako gene-adierazpenari eSNP (expresio SNP) esaten zaio, eta genetik gora edo behera egon daiteke. Kodifikatzaileak ez diren eskualdeetako SNPak minbizi-arrisku handiagoa suposatu dezakete, eta RNAm-ren egituran eta gaixotasunekiko sentikortasunean eragin dezakete.[8]

SNP-en analisia[aldatu | aldatu iturburu kodea]

SNP berriak aurkitzea eta DNA sekuentzietan SNP ezagunak identifikatzea ahalbidetzen duten metodo analitiko ugari daude. Aipagarrienen artean, honako hauek aurki ditzakegu:

RFLP teknikaren eskema orokorra.
  • Murrizte-zatien luzeraren polimorfismoa (SNP-RFLP). Alelo batek murrizte-entzima baten sekuentzia espezifikoa badu eta beste batek ez, bi aleloen digestioak luzera desberdineko zatiak sortzen ditu. Murrizte-entzimaren diskriminazio-puntu hori DNA sekuentzian ez badago, sarritan polimerasaren kate-erreakzio (PCR) baten bidez sar daiteke.
Sanger sekuentziazioaren eskema orokorra.
  • ADNren sekuentziazio-teknikak: DNAren nukleotidoen sekuentzia zehaztea ahalbidetzen dute, eta Sangerrek edo Maxam-Gilbertek hasieran garatutako metodoetatik errendimendu handiko teknika berrietara (next generation) eboluzionatu dute, hala nola Illumina edo Ion Torrent, fidagarritasun handia eta kostu ekonomiko txikiagoa batuz. Belaunaldi berriko teknika horiei esker, halaber, genoma osoak sekuentziatu ahal izan dira, baita deskribatu gabeko 150 milioi nukleotido polimorfismo identifikatu ere.[9]
Masen espektrometriaren eskema orokorra.
  • Masen espektrometria. Zehazki, MALDI-TOF masen espektrometria (Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization Time-Of-Flight) gel-elektroforesiaren alternatiba gisa garatzen ari da, Sanger sekuentziazio-metodoan jarraitutako prozeduraren antzera sortutako DNA zatiak bistaratzeko. Zati horiek masaren arabera bereiz daitezke, eta horrela, SNPak kasu bakoitzean DNA sekuentzia osatzen duten nukleotidoen masa desberdinagatik hauteman daitezke.[10]
  • Ile-elektroforesia. Bereizketa teknika hau DNA molekulek luzeraren arabera kapilar fin batean daukaten migrazio-abiaduran oinarritzen da. Fluorokromoekin markatutako zatiak erabiliz gero, zati desberdinen arteako nukleotido bakar bateko diferentziak antzeman daitezke.[11]
  • Errendimendu Handiko Kromatografia Likidoa (HPLC). Zutabe baten bidez, DNA molekula bikatenarioek kromatografia batean daukaten eluzio desberdinean oinarritzen da. Hala, gene interesgarria anplifikatu egiten da PCR bidez, eta, ondoren, desnaturalizatu eta beste DNA molekulekin batera birnaturalizatu egiten da. Horrela, mutazioren bat badago, eluzio-baldintzekiko erresistentzia txikiagoa duten heterodoplexak sortuko dira (zutabetik homoduplexak baino lehenago aterako direnak), eta aztertutako sekuentzian dauden SNP adina tontor sortuko dira kromatograman.
  • Kate sinplearen konformazioaren polimorfismoa. Teknika hau DNAren kate sinple batek hartzen duen konformazio tridimentsional bakarrean oinarritzen da, bere nukleotidoen sekuentziaren mende dagoena erabat. Horrela, DNA kate-bikoitzak desnaturalizatu ondoren, kate sinpleak lortzen dira, nukleotido bakar batean ezberdinak izan arren, elektroforesi bidez bereiz daitezkeenak, hiru dimentsioko konformazioa dela-eta duten mugikortasunaren arabera.[12]

Datu-baseak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Geneen eta proteinen kasuan gertatzen den bezala, SNPen kasuan ere datu-base informatikoak existitzen dira. Hauek dira garrantiztsuenak:

Nomenklatura[aldatu | aldatu iturburu kodea]

SNP baterako nomenklatura desberdinak egon daitezke, adostasun komunik ez dago eta. dbSNP datu-baseak rs### formatua hartu du estandartzat. Formatu honetak "rs" aurrizkia erabiltzen da, "erreferentziako SNP"-ren ordez, eta ondoren zenbaki bakarra eta arbitrarioa gehitzen da[16]. Askotan, SNPei haien rs zenbaien bidez egiten zaie erreferentzia.

Human Genome Variation Society-k (HGVS) SNPei buruzko informazio gehiago transmititzen duen estandar bat erabiltzen du. Hona hemen adibide batzuk:

  • c.76A>T: "c." eremu kodifikatzailea dela adierazteko, ondoren nukleotidoaren kokapenerako zenbaki bat eta, azkenik, nukleotidorako letra baten laburdura (A, C, G, T edo U), ordezkapena adierazteko " > " zeinua eta aurreko nukleotidoa ordezkatzen duen nukleotidoaren laburdura.[17]
  • p. Ser123Arg: "p." proteina dela adierzateko, aminoazidoarentzako hiru letrako laburdura batekin, aminoazidoaren posizioarentzako zenbaki batekin, eta ondoren aurreko aminoazidoa ordezkatzen duen aminoazidoaren laburdura.[18]

Adibideak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

SNP mota ugari daude, eta gaixotasun berari lotutako SNP ugari egon daitezke. Horren adibide batzuk hemengo kasu hauek dira:

Hainbat patologiaren inguruan, pankreako minbizia kasu, gaixotasuna izateko arrisku-faktoretzat hartzen diren SNP ugari egon daitezke. Adibide gisa, pankreako minbizia izateko arriskuan inplikatutako SNP batzuk aipatzen dira hemen.[23]

Ikus, gainera[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Erreferentziak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

  1. ↑ Sherry, S. T.. (2001-01-01). «dbSNP: the NCBI database of genetic variation» Nucleic Acids Research 29 (1): 308–311.  doi:10.1093/nar/29.1.308. ISSN 1362-4962. PMID 11125122. PMC PMC29783. (Noiz kontsultatua: 2024-03-10).
  2. ↑ (Ingelesez) «Polygenic Inheritance and Gene Mapping | Learn Science at Scitable» www.nature.com (Noiz kontsultatua: 2024-03-10).
  3. ↑ Spencer, Paige S.; Barral, José M.. (2012). «Genetic code redundancy and its influence on the encoded polypeptides» Computational and Structural Biotechnology Journal 1: e201204006.  doi:10.5936/csbj.201204006. ISSN 2001-0370. PMID 24688635. PMC 3962081. (Noiz kontsultatua: 2024-03-10).
  4. ↑ Chu, Duan; Wei, Lai. (2019-04-16). «Nonsynonymous, synonymous and nonsense mutations in human cancer-related genes undergo stronger purifying selections than expectation» BMC cancer 19 (1): 359.  doi:10.1186/s12885-019-5572-x. ISSN 1471-2407. PMID 30991970. PMC 6469204. (Noiz kontsultatua: 2024-03-10).
  5. ↑ Kimchi-Sarfaty, Chava; Oh, Jung Mi; Kim, In-Wha; Sauna, Zuben E.; Calcagno, Anna Maria; Ambudkar, Suresh V.; Gottesman, Michael M.. (2007-01-26). «A "silent" polymorphism in the MDR1 gene changes substrate specificity» Science (New York, N.Y.) 315 (5811): 525–528.  doi:10.1126/science.1135308. ISSN 1095-9203. PMID 17185560. (Noiz kontsultatua: 2024-03-10).
  6. ↑ Al-Haggar, Mohammad; Madej-Pilarczyk, Agnieszka; Kozlowski, Lukasz; Bujnicki, Janusz M.; Yahia, Sohier; Abdel-Hadi, Dina; Shams, Amany; Ahmad, Nermin et al.. (2012-11). «A novel homozygous p.Arg527Leu LMNA mutation in two unrelated Egyptian families causes overlapping mandibuloacral dysplasia and progeria syndrome» European journal of human genetics: EJHG 20 (11): 1134–1140.  doi:10.1038/ejhg.2012.77. ISSN 1476-5438. PMID 22549407. PMC 3476705. (Noiz kontsultatua: 2024-03-10).
  7. ↑ Cordovado, S. K.; Hendrix, M.; Greene, C. N.; Mochal, S.; Earley, M. C.; Farrell, P. M.; Kharrazi, M.; Hannon, W. H. et al.. (2012-02). «CFTR mutation analysis and haplotype associations in CF patients» Molecular Genetics and Metabolism 105 (2): 249–254.  doi:10.1016/j.ymgme.2011.10.013. ISSN 1096-7206. PMID 22137130. PMC 3551260. (Noiz kontsultatua: 2024-03-10).
  8. ↑ Lu, Yi-Fan; Mauger, David M.; Goldstein, David B.; Urban, Thomas J.; Weeks, Kevin M.; Bradrick, Shelton S.. (2015-11-04). «IFNL3 mRNA structure is remodeled by a functional non-coding polymorphism associated with hepatitis C virus clearance» Scientific Reports 5: 16037.  doi:10.1038/srep16037. ISSN 2045-2322. PMID 26531896. PMC 4631997. (Noiz kontsultatua: 2024-03-10).
  9. ↑ Altshuler, D.; Pollara, V. J.; Cowles, C. R.; Van Etten, W. J.; Baldwin, J.; Linton, L.; Lander, E. S.. (2000-09-28). «An SNP map of the human genome generated by reduced representation shotgun sequencing» Nature 407 (6803): 513–516.  doi:10.1038/35035083. ISSN 0028-0836. PMID 11029002. (Noiz kontsultatua: 2024-03-10).
  10. ↑ (Ingelesez) Telenti, Amalio; Pierce, Levi C. T.; Biggs, William H.; di Iulio, Julia; Wong, Emily H. M.; Fabani, Martin M.; Kirkness, Ewen F.; Moustafa, Ahmed et al.. (2016-10-18). «Deep sequencing of 10,000 human genomes» Proceedings of the National Academy of Sciences 113 (42): 11901–11906.  doi:10.1073/pnas.1613365113. ISSN 0027-8424. PMID 27702888. PMC PMC5081584. (Noiz kontsultatua: 2024-03-10).
  11. ↑ (Ingelesez) Griffin, Timothy J.; Smith, Lloyd M.. (2000-07-01). «Genetic Identification by Mass Spectrometric Analysis of Single-Nucleotide Polymorphisms: Ternary Encoding of Genotypes» Analytical Chemistry 72 (14): 3298–3302.  doi:10.1021/ac991390e. ISSN 0003-2700. (Noiz kontsultatua: 2024-03-10).
  12. ↑ Tahira, Tomoko; Kukita, Yoji; Higasa, Koichiro; Okazaki, Yuko; Yoshinaga, Aki; Hayashi, Kenshi. (2009). «Estimation of SNP allele frequencies by SSCP analysis of pooled DNA» Methods in Molecular Biology (Clifton, N.J.) 578: 193–207.  doi:10.1007/978-1-60327-411-1_12. ISSN 1940-6029. PMID 19768595. (Noiz kontsultatua: 2024-03-10).
  13. ↑ «Home - SNP - NCBI» www.ncbi.nlm.nih.gov (Noiz kontsultatua: 2024-03-10).
  14. ↑ (Gaztelaniaz) «HapMap (mapa de haplotipos) | NHGRI» www.genome.gov (Noiz kontsultatua: 2024-03-10).
  15. ↑ «SNPedia» www.snpedia.com (Noiz kontsultatua: 2024-03-10).
  16. ↑ (Ingelesez) «Clustered RefSNPs (rs) and Other Data Computed in House» SNP FAQ Archive [Internet] (National Center for Biotechnology Information (US)) 2014-02-18 (Noiz kontsultatua: 2024-03-10).
  17. ↑ Ogino, Shuji; Gulley, Margaret L.; den Dunnen, Johan T.; Wilson, Robert B.. (2007-2). «Standard Mutation Nomenclature in Molecular Diagnostics» The Journal of molecular diagnostics : JMD 9 (1): 1–6.  doi:10.2353/jmoldx.2007.060081. ISSN 1525-1578. PMID 17251329. PMC 1867422. (Noiz kontsultatua: 2024-03-10).
  18. ↑ «General - HGVS Nomenclature» hgvs-nomenclature.org (Noiz kontsultatua: 2024-03-10).
  19. ↑ (Ingelesez) Giegling, Ina; Hartmann, Annette M.; Möller, Hans-Jürgen; Rujescu, Dan. (2006-11). «Anger- and aggression-related traits are associated with polymorphisms in the 5-HT-2A gene» Journal of Affective Disorders 96 (1-2): 75–81.  doi:10.1016/j.jad.2006.05.016. (Noiz kontsultatua: 2024-03-10).
  20. ↑ Kujovich, Jody Lynn. (2011-01). «Factor V Leiden thrombophilia» Genetics in Medicine 13 (1): 1–16.  doi:10.1097/gim.0b013e3181faa0f2. ISSN 1098-3600. (Noiz kontsultatua: 2024-03-10).
  21. ↑ Morita, Akihiko; Nakayama, Tomohiro; Doba, Nobutaka; Hinohara, Shigeaki; Mizutani, Tomohiko; Soma, Masayoshi. (2007-06). «Genotyping of triallelic SNPs using TaqMan PCR» Molecular and Cellular Probes 21 (3): 171–176.  doi:10.1016/j.mcp.2006.10.005. ISSN 0890-8508. PMID 17161935. (Noiz kontsultatua: 2024-03-10).
  22. ↑ Prodi, D. A.; Drayna, D.; Forabosco, P.; Palmas, M. A.; Maestrale, G. B.; Piras, D.; Pirastu, M.; Angius, A.. (2004-10). «Bitter taste study in a sardinian genetic isolate supports the association of phenylthiocarbamide sensitivity to the TAS2R38 bitter receptor gene» Chemical Senses 29 (8): 697–702.  doi:10.1093/chemse/bjh074. ISSN 0379-864X. PMID 15466815. (Noiz kontsultatua: 2024-03-10).
  23. ↑ Wolpin, Brian M.; Rizzato, Cosmeri; Kraft, Peter; Kooperberg, Charles; Petersen, Gloria M.; Wang, Zhaoming; Arslan, Alan A.; Beane-Freeman, Laura et al.. (2014-09). «Genome-wide association study identifies multiple susceptibility loci for pancreatic cancer» Nature Genetics 46 (9): 994–1000.  doi:10.1038/ng.3052. ISSN 1546-1718. PMID 25086665. PMC 4191666. (Noiz kontsultatua: 2024-03-10).

Kanpo estekak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

"https://eu.wikipedia.org/w/index.php?title=Nukleotido_bakarreko_polimorfismo&oldid=9626123"(e)tik eskuratuta