单核苷酸多态性及其应用详解演示文稿
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浅谈单核苷酸多态性、单倍型及连锁不平衡单核苷酸多态性,单倍型及连锁不平衡是一些基因组学领域中的重要概念。
它们在遗传学、系统发育学、植物学等多个领域都有重要的应用。
本文结合实例,从科学角度讨论单核苷酸多态性、单倍型及连锁不平衡。
一、单核苷酸多态性单核苷酸多态性是指一个特定位点中,有多种可能出现的单核苷酸类型。
一般情况下,在一个特定基因序列位点中,只有一种基因序列类型出现,而单核苷酸多态性是指在同一个序列位点可以出现多种基因序列类型。
单核苷酸多态性的发现,是由于多核苷酸的突变。
在基因组的多核苷酸中,突变的发生十分频繁,因此,同一个序列位点中可能出现多种基因序列类型。
此外,在不同的基因序列变异中,有可能出现多种单核苷酸类型。
举一个实例来说明,在某个植物体细胞中,一个序列位点中有三种基因序列类型(A、T、C),则该位点即为单核苷酸多态性。
研究表明,单核苷酸多态性可以影响基因组的表达,从而对生物功能产生影响。
二、单倍型单倍型是指在一个特定的位点上,一个特定的基因序列(如A、T、C)只出现一次,而另一个基因序列(如A、T、C)并不存在。
在基因组中,单倍型类型是非常普遍的,特别是在低等生物中,如细菌和植物体。
单倍型的作用,主要是在保护基因组的稳定性,保持基因的父代性,并且有助于基因的修复。
在某些特殊的情况下,如当有多个基因突变的发生时,单倍型可以避免突变的严重性。
单倍型也有助于细胞的正常功能,保持基因的进化性。
三、连锁不平衡连锁不平衡是指在父亲染色体和母亲染色体中,有一个染色体比另一个染色体多出一些基因序列,而一些基因序列可能不存在,这样会造成染色体的不平衡状态。
连锁不平衡的发生,主要是由于基因突变和特殊的多倍体细胞状态等原因,如非整倍体多倍体,双胞多倍体等,这些都可能会造成连锁不平衡的产生。
连锁不平衡对生物功能的影响很大,可能会造成生理因素的改变,如某些遗传性疾病的发生率增加,有些基因表达水平的改变,以及免疫系统的改变等等。
植物学通报 2004, 21 (5): 618 ̄624Chinese Bulletin of Botany植物的单核苷酸多态性及其在作物遗传育种中的应用①1,2,3郝岗平 2杨 清 1吴忠义 1曹鸣庆 1黄丛林②1(北京农业生物技术研究中心北京 100089) 2(南京农业大学生命科学学院南京 210095)3 (山东泰山医学院泰安 271000)摘要单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP)是基因组中最常见的遗传多态性,在遗传学研究的许多方面具有重要的作用。
综述了单核苷酸多态性的发现、特点及其应用等方面对植物SNP的研究进展,并展望其在作物遗传育种中的应用前景。
关键词 SNP,遗传标记,关联分析Single Nuleotide Polymorphism (SNP) and its Applicationsin Crop Genetics and Breeding1,2,3HAO Gang-Ping 2YANG Qing 1WU Zhong-Yi 1CAO Ming-Qing 1HUANG Cong-Lin②1(Beijing Agro-Biotechnology Research Center, Beijing 100089)2(College of Biological Sciences, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095 )3(Taishan Medical College of Shandong,Tai’an 271000)Abstract Single nucleotide polymorphisms (SNPs) are the most frequent variations in the genome of any organism, playing an important role in many aspects of genetics research. In this paper, we reviewed the feature of SNPs,its advantage in genotyping and application in crops breeding . Key words Single nucleotide polymorphism (SNP), Genetic marker, Association analysis随着人类、拟南芥(Arabidopsis thaliana)和水稻(Oryza sativa L.)等多种高等生物基因组测序的完成,人们已经开始致力于生物基因组序列差异的发现和研究。
单核苷酸多态性(SNP)实验SNP (Single Nucleotide Polymorphism)即单核苷酸多态性,是由于单个核苷酸改变而导致的核酸序列多态性(Polymorphism)。
据估计,在人类基因组中,大约每千个碱基中有一个SNP,无论是比较于度多态性(RFLP)分析还是微卫星标记(STR),都要广泛得多。
实验方法原理:SNP (Single Nucleotide Polymorphism)即单核苷酸多态性,是由于单个核苷酸改变而导致的核酸序列多态性(Polymorphism)。
据估计,在人类基因组中,大约每千个碱基中有一个SNP,无论是比较于限制性片段长度多态性(RFLP)分析还是微卫星标记(STR),都要广泛得多。
SNP是我们考察遗传变异的最小单位,据估计,人类的所有群体中大约存在一千万个SNP位点。
一般认为,相邻的SNPs倾向于一起遗传给后代。
于是,我们把位于染色体上某一区域的一组相关联的SNP等位位点称作单体型(haplotype)。
大多数染色体区域只有少数几个常见的单体型(每个具有至少5%的频率),它们代表了一个群体中人与人之间的大部分多态性。
一个染色体区域可以有很多SNP位点,但是我们一旦掌握了这个区域的单体型,就可以只使用少数几个标签SNPs(tagSNP)来进行基因分型,获取大部分的遗传多态模式。
实验材料:组织样品试剂、试剂盒:液氮、PBS、GA缓冲液、GB缓冲液、蛋白酶K、无水乙醇、蛋白液、漂洗液等仪器、耗材:离心管、离心机、废液收集管、吸附柱、水浴锅、分光光度计、低温冰箱等实验步骤:一、DNA抽提1. 取新鲜肌肉组织约100 mg,PBS漂洗干净,置于1.5 ml离心管中,加入液氮,迅速磨碎。
2. 加200 μl 缓冲液GA,震荡至彻底悬浮。
加入20 μl 蛋白酶K(20 mg/ml)溶液,混匀。
3. 加220 μl 缓冲液GB,充分混匀,37℃消化过夜,溶液变清亮。
SNPSNP,念法为〔snIp〕,全称Single Nucleotide Polymorphisms,是指在基因组上单个核苷酸的变异,包括转换、颠换、缺失和插入,形成的遗传标记,其数量很多,多态性丰富。
从理论上来看每一个SNP 位点都可以有4 种不同的变异形式,但实际上发生的只有两种,即转换和颠换,二者之比为2:1[1] 。
SNP 在CG 序列上出现最为频繁,而且多是C转换为T ,原因是CG中的C 常为甲基化的,自发地脱氨后即成为胸腺嘧啶。
一般而言,SNP 是指变异频率大于 1 %的单核苷酸变异。
在人类基因组中大概每1000 个碱基就有一个SNP ,人类基因组上的SNP 总量大概是3 ×10E6 个。
因此,SNP成为第三代遗传标志,人体许多表型差异、对药物或疾病的易感性等等都可能与SNP有关。
单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP),主要是指在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的DNA序列多态性。
它是人类可遗传的变异中最常见的一种。
占所有已知多态性的90%以上。
理论上讲,SNP既可能是二等位多态性,也可能是3个或4个等位多态性,但实际上,后两者非常少见,几乎可以忽略。
因此,通常所说的SNP都是二等位多态性的。
这种变异可能是转换(C T,在其互补链上则为G A),也可能是颠换(C A,G T,C G,A T)。
转换的发生率总是明显高于其它几种变异,具有转换型变异的SNP约占2/3,其它几种变异的发生几率相似。
Wang等的研究也证明了这一点。
转换的几率之所以高,可能是因为CpG二核苷酸上的胞嘧啶残基是人类基因组中最易发生突变的位点,其中大多数是甲基化的,可自发地脱去氨基而形成胸腺嘧啶。
在基因组DNA中,任何碱基均有可能发生变异,因此SNP既有可能在基因序列内,也有可能在基因以外的非编码序列上。
总的来说,位于编码区内的SNP(coding SNP,cSNP)比较少,因为在外显子内,其变异率仅及周围序列的1/5。