Polimorfisme gen

Gen dikatakan polimorfik jika lebih dari satu alel menempati lokus gen tersebut dalam suatu populasi. Selain itu, setiap alel juga harus ada pada suatu populasi dengan laju minimal 1% agar secara umum dianggap polimorfik. Polimorfisme gen dapat terjadi di setiap wilayah genom. Mayoritas polimorfisme diam, artinya mereka tidak mengubah fungsi atau ekspresi gen. Beberapa polimorfisme dapat terlihat. Misalnya, lokus E pada anjing, dapat memiliki salah satu dari lima alel yang berbeda, yaitu E, Em, Eg, Eh, atau e. Variasi kombinasi dari alel-alel ini berkontribusi pada pigmentasi dan pola yang terlihat pada bulu anjing. Varian polimorfik gen dapat menyebabkan ekspresi abnormal atau produksi bentuk protein yang abnormal; kelainan ini dapat menyebabkan atau berhubungan dengan penyakit. Sebagai contoh, varian polimorfik dari gen yang mengode enzim CYP4A11, ketika timidina menggantikan sitosina pada gen nukleotida posisi 8590 mengode protein CYP4A11 yang menggantikan fenilalanina dengan serina pada protein asam amino posisi 434. Varian protein ini telah mengurangi aktivitas enzim dalam metabolisme asam arakidonat menjadi pengatur tekanan darah eikosanoid, yaitu asam 20-Hidroksieikosatetraenoik. Sebuah penelitian menunjukkan bahwa manusia yang membawa varian ini dalam satu atau kedua gen CYP4A11, telah menyebabkan peningkatan insidensi penyakit hipertensi, iskemik stroke, dan penyakit arteri koroner. Yang paling menonjol adalah gen yang mengode kompleks histokompatibilitas utama (MHC) sebenarnya merupakan gen yang paling polimorfik. Molekul MHC terlibat dalam sistem kekebalan tubuh dan berinteraksi dengan sel T. Ada lebih dari 800 alel MHC manusia dari gen kelas I dan II yang berbeda, dan diperkirakan ada 200 varian hanya di lokus HLA-B HLA-DRB1 saja.