單核苷酸多型性（英語：SingleNucleotide Polymorphism，簡稱 SNP，讀作）是 DNA 序列中單個核苷酸的替代導致的、且分佈於種群中相當一部分個體（如：1 以上）中的基因多樣性。例如，對於某種生物，同一位置基因組片段一部分為 AAGCCTA，另一部分為 AAGCTTA，則認為此處存在 SNP、兩種基因型屬於等位基因。 幾乎所有常見的單核苷酸多型性（SNP）位點只有兩個等位基因。單核苷酸態性（SNP）位點的分佈是均勻的，在非編碼區比在編碼區更常見。一般來說，自然選擇傾向於保留最益於遺傳適應性的單核苷酸多型性（SNP）位點。Barreiro LB Laval G Quach H Patin E QuintanaMurci L 2008 Natural selection has driven population differentiation in modern humans Nature Genetics 40 340345 doi101038ng78 PMID 18246066 其他因素，如基因重組和突變率也可判斷單核苷酸多型性（SNP）位點的密度。 Nachman Michael W 2001 Single nucleotide polymorphisms and recombination rate in humans Trends in genetics 17 9 單核苷酸多型性（SNP）的密度可以透過微衛星 DNA 進行預測。AT 微衛星是單核苷酸多型性（SNP）密度有效的檢測方式，在單核苷酸多型性（SNP）顯著降低及較低 GC 含量的區域，AT 出現大片重複。 MA Varela and W Amos 2010 Heterogeneous distribution of SNPs in the human genome Microsatellites as predictors of nucleotide diversity and divergenceGenomics 95 151159 doi101016jygeno200912003 PMID 20026267 在一個種群中，單核苷酸多型性（SNP）可以以次要等位基因頻率的形式體現，即那些等位基因頻率很低的基因座。單核苷酸多型性（SNP）等位基因的頻率在不同人群中具有差異性，因此，常見於某地區或民族的單核苷酸多型性（SNP）等位基因在其他的地區或民族則可能很少見。 DNA 指紋圖譜是指個體間的遺傳變異（尤其是在基因組的非編碼區），常被用於法醫學。同時，這些遺傳變異也構成了人體對疾病易感性的差異，以及疾病的嚴重程度及治療效果的差異。例如，載脂蛋白 E（APOE）的單鹼基突變與阿爾茲海默病發生低風險相關。Wolf A B Caselli R J Reiman E M Valla J 2012 APOE and neuroenergetics An emerging paradigm in Alzheimers disease Neurobiology of Agingdoi101016jneurobiolaging201210011 PMID 23159550 edit 人類遺傳基因的各種差異，90 可歸因於 SNP 引起的基因變異。在人類基因組中，每隔 100 至 300 個鹼基就會存在一處 SNP 位點。每 3 個 SNP 位點中有 2 個會是胞嘧啶（C）和胸腺嘧啶（T）的相互轉變。 型別 SNP 型別 非編碼區 編碼區 同義 非同義 錯義 無義 單核苷酸多型性（SNP）根據其在基因中的位置，可以分為基因編碼區、基因非編碼區、基因間隔區（基因之間的區域）。由於基因序列的簡併性，含有編碼序列的單核苷酸多型性（SNP）不一定會改變蛋白質的氨基酸序列。 編碼區的單核苷酸多型性（SNP）有兩種型別：同義和非同義。同義單核苷酸多型性（SNP）並不影響蛋白質序列，而非同義單核苷酸多型性（SNP）則會改變蛋白質的氨基酸序列。 不在蛋白質編碼區的單核苷酸多型性（SNP）仍可能影響基因剪接、轉錄因子結合、信使 RNA 降解或非編碼區的 RNA 序列。受到這種單核苷酸多型性（SNP）影響的基因表達被稱為單核苷酸多型性表達（ESNP），可能發生在此基因的上游或下游。 單核苷酸多型性（SNP）可能分佈於編碼基因段或非編碼基因段。由於存在冗餘基因序列，編碼段中的單核苷酸多型性（SNP）不一定會影響蛋白質中的氨基酸序列。 利用及重要性 人類 DNA 序列的變化可以影響人類疾病的發展和對病原體、化學品、藥品、疫苗等的機體反應。單核苷酸多型性（SNP）也是個性化醫療的關鍵。Carlson Bruce 20080615 SNPs A Shortcut to Personalized Medicine Genetic Engineering Biotechnology News Mary Ann Liebert Inc 28 12 Retrieved 20080706 subtitle Medical applications are where the markets growth is expected 然而，在生物醫學中最重要的是在全基因組關聯研究中比較同類基因組的不同區域。 單核苷酸多型性的研究在農作物和家畜育種專案中也很重要。識別單核苷酸多型性各種方法的詳細資訊，請參閱單核苷酸多型性基因分型。 單核苷酸多型性（SNP）通常是雙等位基因，因此容易檢測分析。Sachidanandam Ravi Weissman David Schmidt Steven C Kakol Jerzy M Stein Lincoln D Marth Gabor Sherry Steve Mullikin James C et al 2001 A map of human genome sequence variation containing 142 million single nucleotide polymorphisms Nature 409 6822 92833 doi10103835057149 PMID 11237013displayauthors suggested help 單個的單核苷酸多型性（SNP）可能導致孟德爾疾病。對於骨質疏鬆症這種更復雜的疾病，一個位點的單核苷酸多型性（SNP）通常不能單獨起作用，而是與其他位點的單核苷酸多型性（SNP）相互作用而表現出病情。 Singh Monica Singh Puneetpal Juneja Pawan Kumar Singh Surinder Kaur Taranpal 2010 SNPSNP interactions within APOE gene influence plasma lipids in postmenopausal osteoporosis Rheumatology International 31 3 4213 doi101007s0029601014497 PMID 20340021 截至 2012 年 6 月 26 日，單核苷酸多型性資料庫（dbSNP）已列出人類的 53558214 個單核苷酸多型性（SNP）位點。 8 NCBI dbSNP build 137 for human 單核苷酸多型性（SNP）位點已被用於全基因組關聯研究（GWAS），例如，基因圖譜中的高解析度標記與疾病或正常的特徵有關。單核苷酸多型性（SNP）的知識將有助於瞭解藥物的代謝動力學（PK）或藥效動力學，即在不同的遺傳變異個體中藥物是如何發揮作用的。單核苷酸多型性（SNP）可能會導致廣泛的人類疾病，如癌症、傳染性疾病（艾滋病，麻風病，肝炎等）、自體免疫性疾病、神經精神性疾病、鐮狀細胞貧血、β 地中海貧血症及囊性纖維化等。Ingram V M 1956 A specific chemical difference between the globins of normal human and sicklecell anaemia haemoglobin Nature 178 4537 792794PMID 13369537 editChang J C Kan Y W 1979 Beta 0 thalassemia a nonsense mutation in man Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America76 6 28862889 PMC 383714 PMID 88735 editHamosh A King T M Rosenstein B J Corey M Levison H Durie P Tsui L C McIntosh I Keston M Brock D J Macek M Zemková D Krásničanová H Vávrová V Macek M Golder N Schwarz M J Super M Watson E K Williams C Bush A OMahoney S M Humphries P Dearce M A Reis A Bürger J Stuhrmann M Schmidtke J Wulbrand U Dörk T 1992 Cystic fibrosis patients bearing both the common missense mutation GlyAsp at codon 551 and the delta F508 mutation are clinically indistinguishable from delta F508 homozygotes except for decreased risk of meconium ileus American journal of human genetics 51 2 245250 PMC 1682672 PMID 1379413 edit 與不同單核苷酸多型性（SNP）相關的疾病將可能成為藥物治療的主要基因組目標。 Fareed M Afzal M 2013 Single nucleotide polymorphism in genomewide association of human population A tool for broad spectrum service Egyptian Journal of Medical Human Genetics 14 123134 httpdxdoiorg101016jejmhg201208001 某些單核苷酸多型性（SNP）與不同藥物的代謝有關。Goldstein J A 2001 Clinical relevance of genetic polymorphisms in the human CYP2C subfamily British journal of clinical pharmacology 52 4 349355doi101046j03065251200101499x PMC 2014584 PMID 11678778 editLee C R 2004 CYP2C9 genotype as a predictor of drug disposition in humans Methods and findings in experimental and clinical pharmacology 26 6 463472PMID 15349140 editYanase K Tsukahara S Mitsuhashi J Sugimoto Y 2006 Functional SNPs of the breast cancer resistance protein therapeutic effects and inhibitor development Cancer Letters 234 1 7380 doi101016jcanlet200504039 PMID 16303243 edit 因其世代中的數量及穩定遺傳，對錶型沒有影響的單核苷酸多型性（SNP）在全基因組關聯研究（GWAS）中也仍然有用。 Thomas P E Klinger R Furlong L I HofmannApitius M Friedrich C M 2011 Challenges in the association of human single nucleotide polymorphism mentions with unique database identifiers BMC Bioinformatics 12 S4 doi1011861471210512S4S4 PMC 3194196 PMID 21992066 edit 舉例 rs6311 和 rs6313 是人類 13 號染色體上 HTR2A 基因的單核苷酸多型性。 F5 基因的單核苷酸多型性導致血液高凝狀態失調的基因突變。 rs3091244 是人類 1 號染色體的 CRP 基因上的三等位基因的單核苷酸多型性。 Morita Akihiko Nakayama Tomohiro Doba Nobutaka Hinohara Shigeaki Mizutani Tomohiko Soma Masayoshi 2007 Genotyping of triallelic SNPs using TaqMan PCR Molecular and Cellular Probes 21 3 1716 doi101016jmcp200610005 PMID 17161935 TAS2R38 為品嚐能力的遺傳密碼，包含 6 個標註的單核苷酸多型性位點。Prodi DA Drayna D Forabosco P Palmas MA Maestrale GB Piras D Pirastu M Angius A 2004 Bitter Taste Study in a Sardinian Genetic Isolate Supports the Association of Phenylthiocarbamide Sensitivity to the TAS2R38 Bitter Receptor Gene Chemical Senses 29 8 697702 doi101093chemsebjh074PMID 15466815 FCN1 基因 rs148649884 和 rs138055828 編碼可削弱重組 Mficolin 配體的結合能力。 Ammitzbøll Christian Gytz 28 NonSynonymous Polymorphisms in the FCN1 Gene Determine LigandBinding Ability and Serum Levels of MFicolin PLoS ONE 7 11 e50585 doi101371journalpone0050585 資料庫 生物資訊學資料庫用於對單核苷酸多型性（SNP）相關研究的檢索。單核苷酸多型性資料庫（dbSNP）資訊來自生物技術資訊中心 （NCBI）。以下列出一些常用 SNP 相關的資料庫： 資料庫或工作組名稱 主要特點 SNPedia 維基風格的資料庫，可用於支援人類基因組註釋，解釋和分析 OMIM 資料庫 描述多型性與疾病之間的關聯（例如以文字形式給出疾病） 人類基因突變資料庫 提供人類遺傳性疾病和功能性單核苷酸多型性（SNP）的基因突變 全基因組關聯分析中心 允許使用者檢視目前單個或多個全基因組關聯研究（GWAS）的大體水平 國際單核苷酸多型性（SNP）圖譜工作組 透過校對嵌入的較大克隆體的基因組序列繪製出基因庫中每個單核苷酸多型性（SNP）的周圍序列 Sachidanandam R Weissman D Schmidt S C Kakol J M Stein L D Marth G Sherry S Mullikin J C Mortimore B J Willey D L Hunt S E Cole C G Coggill P C Rice C M Ning Z Rogers J Bentley D R Kwok P Y Mardis E R Yeh R T Schultz B Cook L Davenport R Dante M Fulton L Hillier L Waterston R H McPherson J D Gilman B Schaffner S 2001 A map of human genome sequence variation containing 142 million single nucleotide polymorphisms Nature 409 6822 928933 doi10103835057149 PMID 11237013 edit 國際人類基因組單體圖譜計劃 在每個專案中研究能識別標記的單核苷酸多型性（SNP）用於確定單倍體的採集 命名 單核苷酸多型性（SNP）的命名可能容易混淆：單個的單核苷酸多型性（SNP）可能有幾種表現形式，並且尚未達成共識。其中一種單核苷酸多型性（SNP）的書寫形式是採用字首，以及週期和 大於 符號來表示野生型和改變後的核苷酸或氨基酸，如 c76AT。JT Den Dunnen 20080220 Recommendations for the description of sequence variants Human Genome Variation Society Retrieved 20080905den Dunnen Johan T Antonarakis Stylianos E 2000 Mutation nomenclature extensions and suggestions to describe complex mutations A discussion Human Mutation 15 1 712 doi101002SICI 10981004 200001 1517AIDHUMU430CO2N PMID 1061281523 Ogino Shuji Gulley Margaret L Den Dunnen Johan T Wilson Robert B Association for Molecular Pathology Training and Education Committee 2007 Standard Mutation Nomenclature in Molecular DiagnosticsPractical and Educational Challenges The Journal of Molecular Diagnostics 9 1 16doi102353jmoldx2007060081 PMC 1867422 PMID 17251329 如上文所示，通常採用核苷酸多型性資料庫的 rs 號來表示。 單核苷酸多型性（SNP）分析 用於發現新 SNP 及檢測已知 SNP 的分析方法包括： DNA 測序 毛細管電泳 質譜法 單鏈構象多型性（SSCP） 電化學分析 變性高效液相色譜 HPLC 與凝膠電泳 限制性片段長度多型性 雜交分析 單核苷酸多型性模擬及標籤單核苷酸多型性 tag SNP 免費工具： GWAsimulator PLINK（模組） 標籤單核苷酸多型性 SNP 表示基因組中具有高的連鎖不平衡的區域中具有代表性的單核苷酸多型性（tag SNP）。它可以識別遺傳變異和關聯的表型基因分型，而無需在染色體區域每個單核苷酸多型性 SNP 進行基因分型，這減少了與疾病相關的基因組分型 genotyping 的費用和時間，因為它不需要研究每一個個體的單核苷酸多型性 SNP。國際 HapMap 計劃其中一個應用是由人類基因組圖譜，獲得標籤 SNP 資訊，從而減少了遺傳研究的基因組分型的費用和時間。Bush William S Moore Jason H Lewitter Fran Kann Maricel 27 December 2012 Chapter 11 GenomeWide Association Studies PLoS Computational Biology 8 12 e1002822 doi101371journalpcbi1002822 Tagger 是一種可用於評估基因型資料和選擇標籤單核苷酸多型性 tag SNP 的工具，可用於如國際 HapMap 專案的資料。它是由保羅德巴克 Paul de Bakker 在馬薩諸塞州醫院 Massachusetts General Hospital 人類遺傳研究中心和哈佛醫學院 Broad 研究院的大衛阿特舒勒和馬克 達利在中心 Labs of David Altshuler and Mark Daly 的實驗室開發。 CLUSTAG 和 WCLUSTAG 是免費軟體，包含叢集和覆蓋演算法 cluster and setcover algorithms 來獲得一組標籤單核苷酸多型性 tag SNP 位點，用來代表一個染色體區域所有已知的單核苷酸多型性 SNP。該程式用 Java 實現，並且可以在 Windows 平臺和 Unix 環境中執行。它們是由區小勇 SIO IONG AO 等人在香港大學開發的。 參考文獻 外部連結 NCBI dbSNP 單核苷酸多型性簡介 單核苷酸多型性 single nucleotide polymorphism，SNP Category 分子生物學 Category 群體遺傳學 CategoryDNA Category 遺傳系譜學 Category 生物技術