Придание смысла SNP

Ученые выявляют, каталогизируют и изучают небольшие генетические вариации у людей, которые приведут к более специализированным и эффективным методам лечения. Как выглядят эти вариации и что именно делает их информативными?
Исследователи ищут один или несколько полиморфизмов одиночных нуклеотидов (SNP; выраженные «снипы»). SNP представляют собой однонуклеотидные замены одного основания на другое, которые встречаются более чем у одного процента населения в целом.

Задача ученых состоит в том, чтобы идентифицировать SNP, которые коррелируют с определенным эффектом у пациентов. Надежные SNP могут служить прогностическими маркерами, которые информируют о наших решениях о многочисленных аспектах медицинской помощи, включая конкретные заболевания, эффективность различных лекарств и побочные реакции на определенные лекарства.
Этот фармакогенетический подход может сэкономить время, деньги и уменьшить дискомфорт для миллионов пациентов благодаря точной диагностике и назначению пациентам соответствующих лекарств.

Ученые подходят к проблеме идентификации, каталогизации и характеристики SNP двумя основными способами:

Геномные подходы . Этот подход используют ученые, которые хотят видеть общую картину. Несколько крупномасштабных проектов объединили усилия многих учреждений по идентификации и каталогизации всех SNP в геноме человека из 3 миллиардов пар оснований. В каждом проекте участвуют сотни ученых, которые сравнивают геномы множества людей, чтобы выявить различия. Эти сравнения требуют большого объема компьютерного анализа данных. В процессе работы ученые сортируют и каталогизируют свои результаты в базах данных, доступных через Интернет для всех, включая других ученых и вас.
Функциональные подходы . Этот подход используется учеными, которые интересуются конкретным заболеванием или реакцией на лекарство. Биологические процессы, связанные с болезнями и реакцией на лекарства, контролируются активностью многих генов. Ученые, заинтересованные в конкретном процессе, выбирают гены, которые, как известно, участвуют в этом процессе, и исследуют их у людей, у которых есть реакция или заболевание, а также у тех, у кого их нет. Сравнивая последовательности ДНК людей, ученые могут идентифицировать SNP, которые соответствуют определенной функции или реакции.

SNP (произносится как «снип») расшифровывается как однонуклеотидный полиморфизм. SNP представляют собой однонуклеотидные замены одного основания на другое. Каждое местоположение SNP в геноме может иметь до четырех версий: по одной для каждого нуклеотида, A, C, G и T. SNP и его распределение в популяции могут выглядеть так, как показано на изображениях ниже и слева.
Однако не все однонуклеотидные изменения являются SNP. Чтобы быть классифицированным как SNP, каждая из двух или более версий последовательности должна присутствовать по крайней мере у одного процента населения в целом.
SNP встречаются во всем геноме человека — примерно одна из каждых 300 пар нуклеотидных оснований. Это соответствует примерно 10 миллионам SNP в человеческом геноме из 3 миллиардов нуклеотидов.

Если вы знаете, что такое точковая мутация, то описание SNP может звучать похоже. Верно, что оба они представляют собой однонуклеотидные различия в последовательности ДНК, но SNP не следует путать с мутациями, вызывающими заболевание. На изображении слева показаны некоторые контрольные различия:
Во-первых, чтобы быть классифицированным как SNP, изменение должно присутствовать по крайней мере у одного процента населения в целом. Ни одна известная болезнетворная мутация не встречается так часто.
Во-вторых, большинство болезнетворных мутаций происходят в кодирующих или регуляторных областях гена и влияют на функцию белка, кодируемого этим геном. В отличие от мутаций, SNP не обязательно расположены внутри генов, и они не всегда влияют на то, как функционирует белок. SNP делятся на две основные категории:

Связанные SNP (также называемые показательными SNP) не находятся внутри генов и не влияют на функцию белка. Тем не менее, они соответствуют конкретному ответу на лекарство или риску заболеть определенным заболеванием.
Причинные SNP влияют на то, как функционирует белок, коррелируя с заболеванием или влияя на реакцию человека на лекарства. Причинные SNP бывают двух видов:

Кодирующие SNP , расположенные в кодирующей области гена, изменяют аминокислотную последовательность белкового продукта гена.
Некодирующие SNP , расположенные в регуляторных последовательностях гена, изменяют время, место или уровень экспрессии гена.

Информация и базы данных о картировании SNP и гаплотипов

SNP: вариации на тему , научный учебник Национального центра биотехнологической информации (NCBI).
dbSNP , база данных SNP человека, созданная Национальным центром биотехнологической информации (NCBI).
Международный проект HapMap , партнерство ученых и финансирующих агентств из Канады, Китая, Японии, Нигерии, Великобритании и США.
Оценка SNP от PerkinElmer, Inc. объясняет несколько методов обнаружения SNP.