Üksiku nukleotiidi polümorfism

Allikas: Vikipeedia
Disambig gray.svg  See artikkel räägib geneetika mõistest; siia suunab ka SNP, mille teiste tähenduste kohta vaata SNP (täpsustus).

DNA molekul 1 erineb DNA molekulist 2 ühe aluspaari juures (C/T polümorfism).

Üksiku nukleotiidi polümorfismid ehk üksiknukleotiidsed polümorfismid (inglise single nucleotide polymorphisms; SNPs (hääldatakse snips) eestipäraselt SNP-d) on DNA järjestuse variatsioonid, mis on toimunud ühe genoomi nukleotiidi (A, T, C või G) muutumisel.

Kui genoom (või mõni muu jagatud jada) erineb ühe liigi isendite vahel või paariskäivates kromosoomides – näiteks, kahe erineva isiku DNA fragmentide järjestamisel saadakse ühel AAGCCTA ja teisel AAGCTTA – siis sellisel juhul me ütleme, et on olemas kaks alleeli (näites olid nendeks C ja T). Peaaegu kõigil tavalistel SNP-del ongi ainult kaks alleeli.

Erinevalt paljudest teistest mutatsioonidest ei vii SNP-d tavaliselt kodeeritavate aminohapete muutumiseni ning ei ole seetõttu organismile kahjulikud. Kuigi SNP-d ei põhjusta enamasti haigusi, võivad nad siiski aidata kindlaks määrata haigestumise tõenäosust.

SNP-d inimese genoomis[muuda | redigeeri lähteteksti]

Inimese genoom koosneb 3 miljardist DNA aluspaarist, mis jaguneb 23 paari kromosoomide vahel. Kaasaegsete andmete kohaselt erineb kahe eri inimese DNA kuni 0,1 % ehk vähem kui 3 miljonit DNA aluspaari. Erinevates inimpopulatsioonides erineb alleelide esinemissagedus – ühe geograafilise või etnilise rühma juures võib osa alleele olla üldisest keskmisest palju sagedamini või just harvemini esindatud.

SNP esineb keskmiselt iga 100–300[1][2] aga mõnedel andmetel ka kuni iga 1000 nukleotiidi järel[3][4] ja nende vahelised erinevused muudavadki kõik indiviidid geneetiliselt unikaalseks (välja arvatud ühemunakaksikud, kes jagavad ühte genotüüpi).

Minevikus nimetati SNP-deks neid üksiku nukleotiidi polümorfisme, mille minimaalne esinemissagedus oli vähemalt 1 % (kohati ka vähem).[5] Väiksema sagedusega variatsioonide nimetamiseks kasutasid mõned mõistet "mutatsioon". Enam sellist vahet tavaliselt ei tehta ja näiteks dbSNP andmebaasis liigitakse ka väiksema kui 1 %-se esinemissagedusega alleelid SNP-de hulka.[6]

Üksiku nukleotiidi polümorfismid on kõige sagedamini esinev geneetiline varieeruvus inimese genoomis – avalikesse andmebaasidesse jõudnud SNP-de koguarv ületab juba 9 miljonit.[7]

SNP-de tüübid[muuda | redigeeri lähteteksti]

SNP-de tüübid
  • Mittekodeerivas regioonis
  • Kodeerivas regioonis
    • Sünonüümsed ehk vaikivad
    • Mittesünonüümsed
      • Missense
      • Nonsense

Kõige tavalisem on transitsioon: üks puriin asendub teisega või üks pürimidiin asendub teisega (C ↔ T, A ↔ G). Harvemini esineb pürimidiini asendumist puriiniga või puriini asendumist pürimidiiniga ehk transversiooni (C/T ↔ A/G).

Kui ekslikult replitseerunud koodon kodeerib sama aminohapet mis ennegi, siis on tegemist vaikiva mutatsiooniga, mis ei mõjuta organismi. Kui tulemuseks saadakse koodon, mis valgu sünteesi lõpetab, siis on tegu nonsenssmutatsiooniga, kui aga saadud koodon kodeerib teist aminohapet, on tegu missensse mutatsiooniga.

Lisaks ühtede nukleotiidide asendumisele teisega võivad toimuda ka uute nukleotiidide lisandumised – insertsioonid – ja olemasolevate kustumised – deletsioonid. Mõlemal juhul leiab aset geeni lugemisraami nihe (raaminihe) või muutub mRNA splaissimine. Kummalgi juhul muutub oluliselt geeni saadus.

Muutused, mis ei leia aset valke kodeerivates regioonides, võivad siiski mõju avaldada ning seda geenide splaissimisele, transkriptsioonifaktorite seondumisele või mittekodeeriva RNA järjestusele.

SNP-de kasutamine ja tähtsus[muuda | redigeeri lähteteksti]

Variatsioonid DNA järjestuses võivad määrata kuidas inimestel arenevad haigused ning kuidas toimub reageerimine patogeenidele ja kemikaalidele aga ka ravimitele ning vaktsiinidele, ning millised võivad olla kõrvaltoimed. Seetõttu keskendub ka meditsiinialane uurimistegevus järjest enam SNP-dele – püütakse välja arendada personaalset meditsiini, mida võib arvata antud valdkonna põhiliseks tulevikusuunaks.[8]

Üheks põhiliseks SNP-de eeliseks arvatakse nende analüüsimise lihtsust – on täiesti võimalik analüüsida korraga kümneid või isegi sadu tuhandeid SNP-sid, kasutades selleks näiteks geenikiibi tehnoloogiat.

2012. aasta seisuga on tehtud üle 1300 ülegenoomse assotsiatsiooniuuringu, mille käigus on uuritud üle 200 haiguse ja tunnuse, ja avastatud üle 7400 SNP, mis on haigusega seostatud.[9]

Näiteid[muuda | redigeeri lähteteksti]

Andmebaasid[muuda | redigeeri lähteteksti]

Lisaks paljudele geenivariante talletavatele andmebaasidele leidub ka bioinformaatika andmebaase üksikute nukleotiidide polümorfismide tarvis. Näiteks üks tuntumaid on USA Riikliku Biotehnoloogia Informatsiooni Keskuse (National Center for Biotechnology Information; NCBI) poolt hallatav dbSNP.[14] SNPedia on aga näiteks viki-tüüpi[15] ning OMIM (Online Mendelian Inheritance in Man) kirjeldab seoseid polümorfismide ja haiguste vahel.

Nomenklatuur[muuda | redigeeri lähteteksti]

SNP-de nomenklatuur võib olla segadusse ajav. Ühe SNP üleskirjutamisel on kasutatud mimeid mooduseid ning konsensust pole saavutatud. Ühe lähenemise järgi kirjutatakse SNP-d prefiksiga, millele järgneb periood ning siis ">"-märk näitamaks metsiktüüpi ning nukleotiidi, mis sellega vahetus (näiteks: c.76A>T, kus A>T tähendab, et adeniin on asendunud tümiiniga).

Levinud viis on ka SNP alleeli kirjeldamine dbSNP andmebaasis kasutatava ID järgi, millele lisatakse sidekriips ja sellele omakorda nukleotiidi tähis (näiteks: rs6200232-G). Kui SNP ei asu aga mõnes kodeeritavas geenis siis saab kasutada dbSNP andmebaasi ID-d lookuse sümbolina, millele lisada nukleotiidi tähis (näiteks: rs6200616T).

Vaata ka[muuda | redigeeri lähteteksti]

Viited[muuda | redigeeri lähteteksti]

  1. AACR: Cancer Concepts: SNPs
  2. HGP: SNP Fact Sheet
  3. Kurg, A.: "Geenivaramu: mis, kuidas ja milleks?"
  4. NCI: Relation of SNP's with Cancer, slide 14
  5. NHGRI: "Methods for Discovering and Scoring Single Nucleotide Polymorphisms"
  6. NCBI: "SNP Population Grows at NCBI"
  7. Kim, S; Misra, A (august 2007). "SNP Genotyping: Technologies and Biomedical Applications" Annual Review of Biomedical Engineering 9: 289–320
  8. Bruce Carlson: "SNPs – A Shortcut to Personalized Medicine" Genetic Engineering & Biotechnology News, 15. juuni 2008, lk 12
  9. Johnson AD, O'Donnell CJ (2009). "An Open Access Database of Genome-wide Association Results". BMC Med. Genet. 10: 6. doi:10.1186/1471-2350-10-6. PMID 19161620. 
  10. "Geenivariant suurendab diabeedi riski" Arst.ee
  11. "Leiti autismi vastuvõtlikkusega seotud geenivariant" Arst.ee
  12. Tartu Ülikooli Kliinikum: Ühendlabori käsiraamat võrgus: "Trombofiilia, Faktor V Leideni mutatsioon"
  13. Morita, A; Nakayama, T; Dobac, N; Hinoharac, S; Mizutania, T; Soma, M (juuni 2007). "Genotyping of triallelic SNPs using TaqMan® PCR" Molecular and Cellular Probes 21 (3): 171–176.
  14. dbSNP
  15. SNPedia

Välislingid[muuda | redigeeri lähteteksti]

Üldist
Nomenklatuur
SNP andmebaase
Artikleid
Teadusartikleid
Uudiseid
Videoid