Variación del número de copias de genes

La variación del número de copias ( CNV ) es un  tipo de polimorfismo genético, que incluye diferencias en los genomas individuales en el número de copias de los segmentos cromosómicos que varían en tamaño desde 1 mil hasta varios millones de pares de bases . Las CNV son el resultado de reordenamientos cromosómicos desequilibrados , como deleciones y duplicaciones . El polimorfismo significativo en la CNV humana se hizo evidente después de completar la secuenciación completa de varios genomas [1] [2] . Las deleciones o duplicaciones grandes se pueden detectar mediante el análisis microscópico de los cromosomas en metafase, pero la gran mayoría de las CNV se detecta mediantehibridación genómica comparativa y genotipado de SNP de genoma completo.

El resultado de la variación puede ser una disminución o un aumento en el número de copias de un gen particular y, por lo tanto, una disminución o un aumento en la expresión de un producto génico: una proteína o un ARN no codificante . La influencia del número de copias del gen en el fenotipo se observó ya en la década de 1930, en particular, se demostró que la duplicación del gen Bar en Drosophila provoca el estrechamiento de los ojos, o el "fenotipo Bar" [3] .

El estudio del número de copias de genes en enfermedades comunes permite aclarar el papel de los genes, ya que anteriormente casi no se tenía en cuenta el número de sus copias. Los mapas genéticos que muestran el número de copias de los genes se pueden utilizar para estudiar la variación heredada asociada con las variaciones intergeneracionales. La construcción de mapas genéticos de personas sanas es útil para descartar aquellas variaciones que, derivadas de aberraciones cromosómicas , no contribuyen a manifestaciones patológicas; esto reducirá el grupo de genes candidatos. Finalmente, el estudio de las variaciones del número de copias permite construir un mapa genómico más preciso de humanos y otros organismos.

Los científicos que estudian la evolución de los genomas a veces utilizan el conocimiento de las diferencias en el número de genes al comparar los genomas de dos especies relacionadas, como los humanos y los chimpancés [4] .

Papel en las enfermedades

Las diferencias en el número de copias de los genes pueden determinar la predisposición o el aumento de la resistencia del organismo a las enfermedades. Por ejemplo, un mayor número de copias del gen CCL3L1 se asocia con una susceptibilidad reducida al VIH [5] , y un número reducido de copias de FCGR3B puede contribuir al desarrollo de lupus eritematoso sistémico y otras enfermedades inflamatorias autoinmunes [6] .

Las variaciones del número de copias pueden estar asociadas con autismo [7] [8] , dificultades de aprendizaje [9] , predisponer al desarrollo de esquizofrenia [8] [10] .

Notas

  1. Sebat J., et al. Polimorfismo del número de copias a gran escala en el genoma humano  (inglés)  // Ciencia: revista. - 2004. - vol. 305 . - pág. 525-528 . -doi : 10.1126 / ciencia.1098918 . —PMID 15273396 .
  2. Iafrate A., et al. Detección de variaciones a gran escala en el genoma humano  // Nature Genetics  : revista  . - 2004. - vol. 36:949-51 . — Pág. 949 . -doi : 10.1038/ ng1416 . — PMID 15286789 .
  3. Bridges, C. B. El 'gen' de Bar: una duplicación. Ciencia 83, 210-211 (1936)
  4. Perry GH, Yang F., Marques-Bonet T., Murphy C., Fitzgerald T., Lee AS, Hyland C., Stone AC, Hurles ME, Tyler-Smith C., Eichler EE, Carter NP, Lee C. , Redon R. Variación y evolución del número de copias en humanos y chimpancés  (inglés)  // Genome Res. : diario. - 2008. - noviembre ( vol. 18 , no. 11 ). - Pág. 1698-1710 . -doi : 10.1101/ gr.082016.108 . —PMID 18775914 . ; Reseña popular en ruso: la búsqueda de diferencias con los monos llevó a los humanos a genes borrados . Archivado el 6 de diciembre de 2008 en Wayback Machine , el 13 de noviembre de 2008, "Membrane".
  5. González, E. et al. La influencia de las duplicaciones segmentarias que contienen el gen CCL3L1 en la susceptibilidad al VIH-1/SIDA  //  Ciencia: revista. - 2005. - vol. 307 . - P. 1434-1440 . -doi : 10.1126 / ciencia.1101160 . —PMID 15637236 .
  6. Aitman TJ et al. El polimorfismo del número de copias en Fcgr3 predispone a la glomerulonefritis en ratas y humanos  (inglés)  // Nature: revista. - 2006. - vol. 439 . - P. 851-855 . -doi : 10.1038/ naturaleza04489 . — PMID 16482158 .
  7. Sebat, J., et al. Fuerte asociación de mutaciones del número de copias de novo con autismo  (inglés)  // Ciencia: revista. - 2007. - vol. 316 . - Pág. 445 . -doi : 10.1126 / ciencia.1138659 . — PMID 17363630 .
  8. 1 2 Cook EH, Scherer SW Variaciones del número de copias asociadas con condiciones neuropsiquiátricas  //  Nature: journal. - 2008. - Vol. 455 , núm. 7215 . - Pág. 919-923 . -doi : 10.1038/ naturaleza07458 . —PMID 18923514 .
  9. Knight, S., et al. Sutiles reordenamientos cromosómicos en niños con retraso mental inexplicable  //  The Lancet  : revista. - Elsevier , 1999. - Vol. 354 . - Pág. 1676 . - doi : 10.1016/S0140-6736(99)03070-6 .
  10. St Clair D. Variación del número de copias y esquizofrenia  // Schizophr Bull  : journal  . - 2008. - doi : 10.1093/schbul/sbn147 . —PMID 18990708 .

Enlaces