Nukleotido bakarreko polimorfismo

Nukleotido bakarreko polimorfismoa, polimorfismo puntuala edo SNP (Single Nucleotide Polymorphism, snip ahoskatua) ere deitua, genomaren sekuentzia baten base bakar bati (adenina (A), timina (T), zitosina (C) edo guanina (G)) eragiten dion DNAren sekuentzian aldaketa bat da. Hala ere, oro har, nukleotido gutxi batzuen aldaketak, hala nola txertatze eta delezio txikiak (indels) SNPtzat har daitezke. Aldaketa horiek gutxienez biztanleriaren % 1ean agertu behar da SNPtzat hartzeko. Maiztasuna % 1era iristen ez bada, ez da SNPtzat hartzen, eta bai, ordea, mutazio puntualtzat. Batzuetan, nukleotido bakarreko polimorfismo horiek SNV (Single Nucleotide Variant) izenez ezagutzen den beste termino batekin lotzen dira, SNPek ez bezala, maiztasun-mugarik ez duena.

SNPek berez ez dute gene espezifikoei buruzko informaziorik ematen, fenotipo batekin estuki lotuta egon daitekeen kokapen kromosomiko bat baino ez dute adierazten. Hala ere, SNP horien ikerketei esker, populazioek maila genetikoan duten egiturari buruzko informazio gehiago lor daiteke, bai eta polimorfismo horiek gaixotasun jakin batzuekin nola lotzen diren ere. SNP bat gaixotasun batekin zuzenean lotuta ez badago ere, gaixotasun horretarako markatzaile gisa erabil daiteke.

SNPak giza-genomaren aldakuntza guztien % 90 dira, eta 1,300 basetan behin agertzen dira, batez beste, giza-genoman zehar. SNPen bi heren zitosina (C) baten ordez timina (T) jartzeari dagozkio. DNAren sekuentzian gertatzen diren aldaketa horiek eragina izan dezakete gizabanakoek gaixotasunen, bakterioen, birusen, produktu kimikoen, sendagaien eta abarren aurrean daukaten erantzunean.

 SNP motak 
Nukleotido bakarreko polimorfismoak geneen sekuentzia kodifikatzaileetan, geneen eremu ez-kodifikatzaileetan edo geneen arteko eskualdeetan gerta daitezke. Sekuentzia kodifikatzaile baten barruan dauden SNPek ez dute nahitaez sortzen den proteinaren aminoazidoen sekuentzia aldatzen, kode genetikoaren degenerazioa dela eta.

Eremu kodifikatzaileetan dauden SNPak bi motatakoak dira: SNP sinonimoak eta SNP ez sinonimoak. SNP sinonimoek ez diote proteinaren sekuentziari eragiten. SNP ez sinonimoek, aldiz, proteinaren aminoazidoen sekuentzia aldatzen dute.

 Eremu kodifikatzaileetako SNPak 

 Ordezkapen sinonimoak 
Ordezkapen sinonimoek, definizioz, ez dute aminoazido-aldaketarik eragiten proteinan, baina, hala ere, beste modu batzuetan eragin dezakete haren funtzioan. Adibide bat itxuraz mutazio isil bat izango litzatekeen farmako anitzekiko erresistentzia-genean (MDR1) gertatzen da, zelulatik farmakoak kanporatzen dituen mintz zelularreko ponpa bat kodetzen duena. Mutazio hau proteinaren itzulpena mantsotu dezakeena eta kate peptidikoa ezohiko konformazio batean tolestea ahalbidetu dezake, sortutako ponpa ez hain funtzionala izatea eraginez.

 Ordezkapen ez-sinonimoak: 

 Missense ordezkapenak 
Missense ordezkapenetan mutazioak proteinaren aminoazidoaren aldaketa eta funtzionamendu txarra eragiten du, eta horrek gaixotasuna dakar. Horren adibide bat LMNA genean gertatzen den c.1580 G>T SNPa da. 1580 posizioa ADN sekuentzian, guanina bati dagokio. Guanina hori timinarekin ordezkatzen da, DNA sekuentzian CGT ordez CTT kodoia sorraraziz, maila proteikoan proteinaren 527. posizioan argininaren ordez leuzina jartzea eragiten duena. Maila fenotipikoan mutazio horrek displasia mandibuloakrala eta progeria sindromea eragiten ditu.

 Nonsense ordezkapenak 
Nonsense ordezkapenetan transkribatutako RNAm-an geldialdi goiztiarreko kodoi bat edo zentzurik gabeko kodoi bat eragiten duen mutazio puntuala gertatzen da DNA sekuentzia batean. Horrek produktu proteiko trunkatu bat, osatu gabea eta normalean ez-funtzionala sortzen du (adibidez, fibrosi kistikoa, G542X transmintza konduktantziaren gene erregulatzailean gertatzen diren mutazioak eragindakoa).

 Eremu ez-kodifikatzaileetako SNPak 
Proteinak kodetzen dituzten eremuetan ez dauden SNPek eragina izan dezakete geneen splicing-ean, transkripzio-faktoreen loturan, edo RNA mezulariaren degradazioan. SNP mota horiek eragindako gene-adierazpenari eSNP (expresio SNP) esaten zaio, eta genetik gora edo behera egon daiteke. Kodifikatzaileak ez diren eskualdeetako SNPak minbizi-arrisku handiagoa suposatu dezakete, eta RNAm-ren egituran eta gaixotasunekiko sentikortasunean eragin dezakete.

 SNP-en analisia 
SNP berriak aurkitzea eta DNA sekuentzietan SNP ezagunak identifikatzea ahalbidetzen duten metodo analitiko ugari daude. Aipagarrienen artean, honako hauek aurki ditzakegu:

 Murrizte-zatien luzeraren polimorfismoa (SNP-RFLP). Alelo batek murrizte-entzima baten sekuentzia espezifikoa badu eta beste batek ez, bi aleloen digestioak luzera desberdineko zatiak sortzen ditu. Murrizte-entzimaren diskriminazio-puntu hori DNA sekuentzian ez badago, sarritan polimerasaren kate-erreakzio (PCR) baten bidez sar daiteke.


 ADNren sekuentziazio-teknikak: DNAren nukleotidoen sekuentzia zehaztea ahalbidetzen dute, eta Sangerrek edo Maxam-Gilbertek hasieran garatutako metodoetatik errendimendu handiko teknika berrietara (next generation) eboluzionatu dute, hala nola Illumina edo Ion Torrent, fidagarritasun handia eta kostu ekonomiko txikiagoa batuz. Belaunaldi berriko teknika horiei esker, halaber, genoma osoak sekuentziatu ahal izan dira, baita deskribatu gabeko 150 milioi nukleotido polimorfismo identifikatu ere.


 Masen espektrometria. Zehazki, MALDI-TOF masen espektrometria (Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization Time-Of-Flight) gel-elektroforesiaren alternatiba gisa garatzen ari da, Sanger sekuentziazio-metodoan jarraitutako prozeduraren antzera sortutako DNA zatiak bistaratzeko. Zati horiek masaren arabera bereiz daitezke, eta horrela, SNPak kasu bakoitzean DNA sekuentzia osatzen duten nukleotidoen masa desberdinagatik hauteman daitezke.

 Ile-elektroforesia. Bereizketa teknika hau DNA molekulek luzeraren arabera kapilar fin batean daukaten migrazio-abiaduran oinarritzen da. Fluorokromoekin markatutako zatiak erabiliz gero, zati desberdinen arteako nukleotido bakar bateko diferentziak antzeman daitezke.

 Errendimendu Handiko Kromatografia Likidoa (HPLC). Zutabe baten bidez, DNA molekula bikatenarioek kromatografia batean daukaten eluzio desberdinean oinarritzen da. Hala, gene interesgarria anplifikatu egiten da PCR bidez, eta, ondoren, desnaturalizatu eta beste DNA molekulekin batera birnaturalizatu egiten da. Horrela, mutazioren bat badago, eluzio-baldintzekiko erresistentzia txikiagoa duten heterodoplexak sortuko dira (zutabetik homoduplexak baino lehenago aterako direnak), eta aztertutako sekuentzian dauden SNP adina tontor sortuko dira kromatograman.

 Kate sinplearen konformazioaren polimorfismoa. Teknika hau DNAren kate sinple batek hartzen duen konformazio tridimentsional bakarrean oinarritzen da, bere nukleotidoen sekuentziaren mende dagoena erabat. Horrela, DNA kate-bikoitzak desnaturalizatu ondoren, kate sinpleak lortzen dira, nukleotido bakar batean ezberdinak izan arren, elektroforesi bidez bereiz daitezkeenak, hiru dimentsioko konformazioa dela-eta duten mugikortasunaren arabera.

 Datu-baseak 
Geneen eta proteinen kasuan gertatzen den bezala, SNPen kasuan ere datu-base informatikoak existitzen dira. Hauek dira garrantiztsuenak:

 sbSNP: SNPen datu-base globala, NCBIaren (ingelesetik, National Center for Biotechnology Information) baitan sortuta.
 HapMap: SNP markatzaileen edo tagging-SNPen mapa.
 SNP500: minbiziarekin lotutako SNPen datu-basea. Gaixotasun honetan inplikatutako SNPen kopuru nahikoa ezagutu nahi da, minbizia izateko joera modu merkeagoan aztertzea ahalbidetuko duen mikroarray bat diseinatzeko.
 EGP (ingelesetik, Environmental Genome Project): datu-base honek ingurumen-estimuluekiko elkarrekintzarekin lotutako SNPak biltzen ditu.
 Seattle SNPak: hanturarekin, koagulazioarekin eta bihotz-biriketako gaixotasunekin lotutako SNPak biltzen dituen datu-basea.
 HGMD (ingelesetik: Human Gene Mutation Database): orokorrean gaixotasunekin lotutako SNPak biltzen ditu.
 SNPedia: SNPei buruzko informazioa, interpretazioa eta analisia eskaintzen dituen Wikipediaren antzeko datu-base bat da.

 Nomenklatura 
SNP baterako nomenklatura desberdinak egon daitezke, adostasun komunik ez dago eta. dbSNP datu-baseak rs### formatua hartu du estandartzat. Formatu honetak "rs" aurrizkia erabiltzen da, "erreferentziako SNP"-ren ordez, eta ondoren zenbaki bakarra eta arbitrarioa gehitzen da. Askotan, SNPei haien rs zenbaien bidez egiten zaie erreferentzia.

Human Genome Variation Society-k (HGVS) SNPei buruzko informazio gehiago transmititzen duen estandar bat erabiltzen du. Hona hemen adibide batzuk:

 c.76A>T: "c." eremu kodifikatzailea dela adierazteko, ondoren nukleotidoaren kokapenerako zenbaki bat eta, azkenik, nukleotidorako letra baten laburdura (A, C, G, T edo U), ordezkapena adierazteko " > "  zeinua eta aurreko nukleotidoa ordezkatzen duen nukleotidoaren laburdura.
 p. Ser123Arg: "p." proteina dela adierzateko, aminoazidoarentzako hiru letrako laburdura batekin, aminoazidoaren posizioarentzako zenbaki batekin, eta ondoren aurreko aminoazidoa ordezkatzen duen aminoazidoaren laburdura.

 Adibideak 
SNP mota ugari daude, eta gaixotasun berari lotutako SNP ugari egon daitezke. Horren adibide batzuk hemengo kasu hauek dira:

 rs6311 eta rs6313, gizakiaren 13. kromosomaren HTR2A genean (serotonina-hartzailea) agertzen den SNPa.
 F5 geneko SNP bat Leidenen V faktoreak sortutako tronbosi mota baten erantzulea da.
 rs3091244 gizakiaren 1. kromosomaren CRP genean agertzen den eta hantura-prozesuekin lotura daukan SNP trialeliko baten adibide bat da.
 TAS2R38 geneak feniltiokarbamidaren zaporearen pertzepzioa zehazten du, eta sei SNP daude deskribatuta gene honetan.

Hainbat patologiaren inguruan, pankreako minbizia kasu, gaixotasuna izateko arrisku-faktoretzat hartzen diren SNP ugari egon daitezke. Adibide gisa, pankreako minbizia izateko arriskuan inplikatutako SNP batzuk aipatzen dira hemen.

 rs6971499, LINC-PINT (Long Intergenic Non-Protein Coding RNA, p53 induced transcript) introi batean kokatua.
 rs9581943, PDX1 genean kokatua, pankrearen enbrioi-garapenean, pankrea exokrinoaren bereizketan eta pankrea endokrinoaren beta-zelulen funtzioaren erregulazioan rol garrantzitsua duena.
 rs16986825 ZNRF3 genean kokatua, WNT erregulagailu negatibo baten ligasa proteina bat kodetuz.
 rs1561927, PVT1 eta LINC00977 geneen arteko eskualde ez-kodifikatzaile batean.
 rs2736098, TERT genearen bigarren exoian kokatua. Telomerasaren alderantzizko transkriptasa azpiunitate katalitikoaz arduratzen da eta, beraz, osotasun kromosomikoa mantentzen parte hartzen du.
 rs7190458, BCAR1 genearen azken exoian. BCAR1 proteina egokitzaileak ziklo zelularra, zitoeskeletoaren antolaketa eta migrazio zelularra koordinatzen ditu.

 Ikus, gainera 

 Azido desozirribonukleiko
 Proteina
 Kode genetiko
 RNA mezulari
 Nukleotido
 Mutazio
 Transkripzio (genetika)
 Itzulpen genetiko

 Erreferentziak 

 Kanpo estekak 

Kategoria:DNA
Kategoria:Populazioen genetika
Kategoria:Mutazioa