Варианти на ДНК полиморфизъм
Огромното количествоинформацияза последователността на ДНК, получена в резултат на работата по проекта за човешкия геном от много стотици индивиди във всички страни, направи възможно предварителното характеризиране на видовете и честотите на полиморфните промени в последователността на човешката ДНК.
В резултат на това е започнатоформиранетона каталози с разнообразие от последователности на човешка ДНК. ДНК полиморфизмът може да се класифицира според това как ДНК последователността се променя в различни алели.
Единичен нуклеотиден полиморфизъм на ДНК
Най-простияти най-често срещаният тип полиморфизъм е единичен нуклеотиден полиморфизъм (SNP). SNP обикновено има само два алела, съответстващи на две бази, които заемат определена позиция в генома. SNP се срещат често, средно на всеки 1000 базови двойки, което означава около 3 000 000 разлики между всеки два човешки генома.
Общият брой навариантните локусисред всички хора е много по-голям и се оценява на над 10 000 000, въпреки че тази оценка вероятно е подценена, тъй като все още няма пълен каталог на всички, особено редки, варианти във всяка етническа група по света. Много милиони SNP вече са каталогизирани в популации от различни страни.
Приблизително10% от най-често срещаните SNPs са избрани като маркери за много точна карта на човешкия геном, известна като хаплотипна карта (HapMap).
Значението за здравето на огромния бройполиморфни SNPsе обект на активно изследване. Само защото SNP се случват толкова често, не означава, че трябва да са неутрални и да нямат ефект върху здравето или дълголетието. Това може да означава, че влиянието на честите SNPs леко променя чувствителността към заболяването, а не директно причиняватежки заболявания.
ДНК инсерционно-делеционен полиморфизъм
Следващият класполиморфизъме резултат от промени, причинени от вмъкване или делеция от 2 до 100 нуклеотида (индели). Броят на инделите се измерва в генома в стотици хиляди. Приблизително половината от всички индели се наричат прости, защото имат само два алела, т.е. наличието или отсъствието на включен или премахнат сегмент; другата половина са мултиалелни поради променливия брой ДНК сегменти, повтарящи се в тандем на определена позиция. Многоалелните индели се подразделят на микросателитни и минисателитни полиморфизми.
Микросателити. Микросателитите са ДНК последователности, състоящи се от блокове с дължина два, три или четири нуклеотида, например TGTG. TG, SAACAA. CAA или AAAAAAT. AAAT, повтаря се от един до няколко десетки пъти. Различните алели в микросателитните полиморфизми са резултат от различния брой повторения на нуклеотидните блокове, съдържащи се в микросателита, поради което те често се наричат къси тандемни повтарящи се полиморфизми или STRP.
Микросателитният локусчесто има много алели (брой повторения) в популация и може лесно да бъде генотипизиран чрез определяне на размера на PCR фрагментите, генерирани от праймери, обграждащи микросателитните повторения. В човешкия геном са известни десетки хиляди микросателитни полиморфни локуси.
Мини сателити. Друг клас индел полиморфизми се причинява от последователни вмъквания на променлив брой (обикновено стотици хиляди) копия на ДНК последователност между 10 и 100 базови двойки, известни като мини-сателити. Този клас полиморфизъм има много алели, които се различават по броя на тандемно повтарящите се копия на минисателита, така нареченият променлив брой тандемни повторения.(VNTR).
Най-информативнитемаркериимат няколко дузини или повече алели, така че е много малко вероятно несвързани хора да имат същите алели. Въпреки че се смята, че повечето индели, независимо дали са прости, STRP или VNTR, нямат значение за здравето, някои VNTR са замесени в развитието на болестта.
повторенитемини-сателитни последователности, открити в повечето случаи на VNTR-тип полиморфизъм, са достатъчно сходни една с друга, което прави възможно откриването на много локуси едновременно, като се използва един мини-сателитен фрагмент като сонда в един Southern blot хибридизационен анализ.
Само еднояйчнитеблизнаципоказват неразличими анализи, така че едновременното откриване на множество мини-сателитни полиморфизми беше един от първите методи за типизиране на ДНК, използвани за установяване на идентичността на пробата. Откриването на мини-сателитен полиморфизъм чрез Southern blotting до голяма степен е заменено от микросателитно типизиране чрез PCR. Например, Федералното бюро за разследване в Съединените щати в момента използва 13 STRP маркера за своя панел за типизиране на ДНК. Двама души (освен монозиготни близнаци) е толкова малко вероятно да имат идентични генотипове във всичките 13 локуса, че панелът ви позволява да определите точно дали две проби идват от едно и също лице.
Полиморфизъм на броя на копията на ДНК
Последната, най-скоро открита форма на полиморфизъм при хората еполиморфизъм на брой копия(CNP). CNP представлява промени в броя на копията на големи сегменти от генома, вариращи от 200 базови двойки до близо 2 милиона базови двойки. CNP могат да имат само два алела (т.е. наличието или отсъствието на сегмент) илимногобройни алели поради наличието на 0,1, 2 или 3 или повече копия на ДНК сегмент в тандем. CNP са идентифицирани едва наскоро, тъй като изтритата или повтаряща се област обикновено е твърде малка, за да се види от цитогенетиката, но твърде голяма, за да бъде открита чрез секвениране на ДНК.
Въпреки това,CNPсе открива лесно с помощта на нова технология - сравнителна матрична (чипова) хибридизация на генома. Както при всички ДНК полиморфизми, влиянието на различни CNP алели върху здравето и чувствителността към болести е до голяма степен неизвестно, но се изследва интензивно. CNP формира основата на обща променливост, която би била разбираема, ако промените в броя на копията, наблюдавани при пациентите, бяха правилно интерпретирани.