Копировать вариант номера
Вариация числа копий ( CNV ) — это явление, при котором участки генома повторяются, а количество повторов в геноме варьируется у разных людей. [1] Вариация количества копий — это тип структурной вариации : в частности, это тип события дупликации или делеции , который затрагивает значительное количество пар оснований. [2] Приблизительно две трети всего генома человека могут состоять из повторов [3] , а 4,8–9,5% генома человека можно классифицировать как вариации числа копий. [4] У млекопитающихвариации количества копий играют важную роль в создании необходимых вариаций в популяции, а также в фенотипе болезни. [1]
Вариации числа копий обычно можно разделить на две основные группы: короткие повторы и длинные повторы. Однако между двумя группами нет четких границ, и классификация зависит от характера интересующих локусов . Короткие повторы включают главным образом динуклеотидные повторы (два повторяющихся нуклеотида, например ACACAC...) и тринуклеотидные повторы. Длинные повторы включают повторы целых генов. Эта классификация, основанная на размере повтора, является наиболее очевидным типом классификации, поскольку размер является важным фактором при изучении типов механизмов, которые, скорее всего, привели к повторам [5] , следовательно, вероятные эффекты этих повторов на фенотип.
Одним из наиболее известных примеров коротких вариаций числа копий является тринуклеотидный повтор пары оснований CAG в гене хантингтина, ответственном за неврологическое расстройство — болезнь Гентингтона . [6] В этом конкретном случае, когда тринуклеотид CAG повторяется более 36 раз в расширении тринуклеотидного повтора , у человека, вероятно, разовьется болезнь Гентингтона, и она, вероятно, будет унаследована его или ее потомством. [6] Количество повторов тринуклеотида CAG коррелирует с возрастом начала болезни Гентингтона. [7] Часто считается, что эти типы коротких повторов возникают из-за ошибок в полимеразе .активность во время репликации , включая проскальзывание полимеразы, переключение матрицы и переключение вилки, которые будут подробно обсуждаться позже. Короткий размер повтора этих вариаций числа копий приводит к ошибкам в полимеразе, поскольку эти повторяющиеся области склонны к неправильному распознаванию полимеразой, и реплицированные области могут реплицироваться снова, что приводит к дополнительным копиям повтора. [8] Кроме того, если эти тринуклеотидные повторы находятся в одной и той же рамке считывания в кодирующей части гена, это может привести к длинной цепи одной и той же аминокислоты , что может привести к образованию белковых агрегатов в клетке, [7]и если эти короткие повторы попадают в некодирующую часть гена, это может повлиять на экспрессию и регуляцию гена. С другой стороны, в геноме реже идентифицируется переменное число повторов целых генов. Одним из примеров полного генного повтора является ген альфа-амилазы 1 (AMY1), который кодирует альфа-амилазу, число копий которой значительно варьируется между разными популяциями с разным рационом питания. [9] Хотя конкретный механизм, который позволяет гену AMY1 увеличивать или уменьшать количество копий, все еще является предметом споров, некоторые гипотезы предполагают, что негомологичное соединение концов или опосредованное микрогомологией соединение концов , вероятно, ответственно за эти целые гены . повторяется.[9] Повторы целых генов оказывают непосредственное влияние на экспрессию этого конкретного гена, и тот факт, что изменение количества копий гена AMY1 связано с диетой, является замечательным примером недавней эволюционной адаптации человека. [9] Хотя это общие группы, в которые сгруппированы вариации числа копий, точное количество пар оснований, на которое влияют вариации числа копий, зависит от конкретных представляющих интерес локусов. В настоящее время, используя данные обо всех зарегистрированных вариантах количества копий, средний размер варианта номера копии составляет около 118 КБ, а медиана — около 18 КБ. [10]
