Негізгі айырмашылық – SNP және мутация
ДНҚ вариациялары жеке адамдар арасында белгілі. Бір нуклеотидті полиморфизм (SNP) және мутация - бұл организмдердегі нуклеотидтер тізбегінің айырмашылығына әкелетін екі вариация. SNP мен мутация арасындағы негізгі айырмашылық мынада: SNP ДНҚ-дағы бір нуклеотидтік айырмашылықты білдіреді, ал мутация ДНҚ-ның кез келген өзгеруін, соның ішінде жалғыз және көптеген нуклеотидтер айырмашылықтарын білдіреді. SNP – мутацияның бір түрі.
SNP дегеніміз не?
Бір нуклеотидті полиморфизм (SNP) геномның белгілі бір жеріндегі ДНҚ бір нуклеотидіндегі айырмашылық ретінде анықталады. Көптеген адамдарда бірдей негіз тізбегі болуы мүмкін, ал кейбір адамдарда ДНҚ-ның бірдей орналасуында бір нуклеотидтік айырмашылық болуы мүмкін. Бұл фенотиптік вариацияларға, антропометриялық сипаттамалардағы өзгерістерге, аурудың ықтималдық сипаттамаларына және қоршаған ортаға жауаптарға ықпал ететін SNPs. Бұл адамдар арасында кездесетін ең көп таралған генетикалық вариация. Әрбір 300 нуклеотидте бір SNP көрінуі мүмкін деп болжанады. Бұл адам геномында 10 миллионнан астам SNP бар екенін көрсетеді. Адам геномындағы SNP күрделі генетикалық белгілерді картаға түсіру үшін ресурс ұсынады.
SNP – нүктелік мутация деп аталатын мутацияның бір түрі. SNP геннің ішінде немесе геннің реттеуші аймағында пайда болған кезде, ауруға көбірек әсер ету арқылы геннің қызметіне әсер етеді. Көптеген SNP денсаулыққа немесе дамуға әсер етпейді. Осыған қарамастан, бұл генетикалық айырмашылықтардың кейбірі адам денсаулығын зерттеуде өте маңызды екендігі дәлелденді. Зерттеушілер адамның белгілі бір препараттарға реакциясын, токсиндер сияқты қоршаған орта факторларына бейімділігін және белгілі бір аурулардың даму қаупін болжауға көмектесетін SNP тапты.
Орақ тәрізді жасушалы анемия, β талассемия және муковисцидоз сияқты белгілі аурулар негізінен SNPs әсерінен пайда болады. Адамдар адам ауруларының кең ауқымына әртүрлі сезімталдық деңгейін көрсетеді. Бұл ең алдымен адам геномындағы SNP-ге байланысты. Аурудың ауырлығы және дененің емдеуге қалай жауап беретінін адам геномында табылған SNP анықтайды. Мысалы, APOE генінде (аполипопротеин гені) бір базалық мутациясы бар адамдар Альцгеймер ауруын жұқтыру қаупі жоғары екенін көрсетеді.
ДНҚ секвенциясы SNP анықтауға көмектеседі. Пиросеквенирлеу – бірегей реттіліктерді жасау арқылы бірнеше параллельді тізбектер арасындағы аллельдік вариацияларды (SNP) анықтауға мүмкіндік беретін жоғары өткізу қабілеттілігі секвенирлеу әдісі. Бір нуклеотидті полиморфизмді ПТР арқылы анықтау генетикалық талдаудың көптеген түрлеріне, геномдарды картаға түсіруден бастап нақты мутацияларды қадағалауға дейін қажет. Гендер арасында орналасқан SNP ауру тудыратын гендерді анықтау және табу үшін биологиялық маркерлер ретінде пайдаланылады.
1-сурет: цитозин тиминмен ауыстырылатын SNP мутация
Мутация дегеніміз не?
Мутация ДНҚ тізбегіндегі кез келген өзгерісті білдіреді. Мутациялар нуклеотидтердің енуі, нуклеотидтердің жойылуы, нуклеотидтердің инверсиясы, нуклеотидтердің екі еселенуі және ДНҚ-дағы нуклеотидтердің қайта орналасуы нәтижесінде пайда болады. Бұл өзгерістер фенотиптерге теріс немесе оң әсер етеді, ал кейбір мутациялар кейінгі ұрпақтарға тұқым қуалайды. Мутациялар ДНҚ репликациясы кезінде немесе ультракүлгін сәуле, темекі шегу, радиация және т.б. сияқты қоршаған ортаның әртүрлі факторларына байланысты пайда болады.
ДНҚ-да шағын және үлкен масштабты мутациялар көрінеді. Кіші масштабты мутациялар делецияларға, кірістірулерге, дубликацияларға, бір нуклеотидтік айырмашылықтарға, инверсияларға және т.б. салдарынан болады. Ірі масштабты мутациялар үлкен аумақтардың жойылуына, сандық вариациялардың көбеюіне, гендердің жойылуына, гендік көшірмелердің жоғалуына және олардың қозғалысына байланысты болады. ДНҚ-ның бастапқы орнынан үлкенірек бөліктері және т.б. Мутациялар қате белоктарды білдіретін ген құрылымының өзгеруіне әкеледі. Кейде мутациялар оң сипаттамаларға және жақсы ақуыздарға әкеледі. Мутациялар эволюция үшін маңызды. Әйтпесе, халық өзгермелі және күрделі ортаға бейімделе алмауы мүмкін. Сондықтан мутациялар эволюцияның қозғаушы күші ретінде қарастырылады. Дегенмен, мутациялардың көпшілігі бейтарап.
2-сурет: ДНҚ мутациясы
SNP мен мутацияның айырмашылығы неде?
SNP және мутация |
|
| SNP - ДНҚ-дағы бір нуклеотид айырмашылығына байланысты ДНҚ вариациясы. | Мутация – ДНҚ тізбегіндегі кез келген өзгеріске байланысты ДНҚ вариациясы. |
| Өзгерістер | |
| Бұл ДНҚ-дағы бір ғана өзгерісті қамтиды. | Бұл бірден көп нуклеотидтік өзгерістерді қамтиды. |
| Болған оқиға | |
| SNP өте жиі кездеседі және популяцияда 1%-дан астам жиілікте кездеседі. | Мутациялар өте сирек және популяцияның 1%-дан аз жиілігінде болады. |
Қорытынды – SNP және мутация
Мутация қалыпты ДНҚ тізбегімен салыстырмалы түрде ДНҚ тізбегінде орын алған кез келген өзгеріс ретінде анықталады. Бұл ДНҚ репликациясының қателігінен немесе әртүрлі қоршаған орта факторларының әсерінен болатын өзгерістер. Мутациялар нуклеотидтерді енгізу, жою, инверсия, қайталау және қайта құру арқылы жүреді. Гендік мутациялар гендердің құрылымдық және функционалдық өзгерістерін тудырады, нәтижесінде келесі ұрпақтарда айтарлықтай айырмашылықтар болады. Дегенмен, тұқым қуалайтын аурулар сирек мутациялардан туындайды, өйткені тұқым қуалайтын ауру жиі рецессивті болады. SNP - жеке адамдар арасындағы белгілі бір ДНҚ тізбегіндегі жалғыз нуклеотидтік вариация. SNP-де тізбектің белгілі бір орнында тек бір нуклеотидтік айырмашылықты байқауға болады. SNP сонымен қатар нүктелік мутация деп аталатын мутацияның бір түрі болып табылады, өйткені ол қарастырылатын тізбектен бір нуклеотидті өзгерту арқылы ДНҚ-ны өзгертеді.
