Информация

Как да определим кой алел GRCh37 има?

Как да определим кой алел GRCh37 има?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

има ли уебсайт, където мога да търся GRCh37 по местоположение или rs ID, за да определя кой алел има на определено място?

Мисля, че http://grch37.ensembl.org/ може да е отговорът на въпроса ми, но не съм сигурен дали, когато пише алелът "предшественик" на страницата с резултати, дали този алел е този в GRCh37. Или ако ще ми каже кой GRCh37 има някъде другаде на страницата.

Също като странична бележка: Предполагам, че GRCh37 има само едно копие на всяка хромозома (т.е. не може да бъде хетерозиготен за нещо?).


Как да определим кой алел GRCh37 има? - Биология

Какво ще се случи в следващото поколение? За да отговорим на този въпрос, ще използваме принципа на Харди-Уайнберг, който прилага основни правила за вероятността към населението, за да прави прогнози за следващото поколение. Принципът на Харди-Вайнберг предвижда, че алелните честоти остават постоянни от едно поколение на следващо или остават в РАВНОВЕСИЕ, ако приемем определени условия (които ще обсъдим по-долу).

Например, ако алелните честоти на алели А и а в първоначалната популация бяха стр = 0,8 и q = 0,2, алелните честоти в следващото поколение ще останат стр = 0,8 и q = 0,2. Условията за равновесие на Харди-Вайнберг рядко (ако изобщо) се срещат в природата, но са фундаментални за разбирането на популационната генетика. Когато една популация се отклонява от прогнозите на Харди-Уайнбърг, това е доказателство, че поне едно от условията не е изпълнено. След това учените могат да определят защо се променят алелните честоти и по този начин как еволюцията действа върху населението.

Условията за равновесие на Харди-Вайнберг:

  1. Популацията е безкрайно голяма -&ndash или достатъчно голяма, за да се сведе до минимум ефектът от генетичния дрейф, който е промяна в честотите на алелите, дължаща се изцяло на случаен случай (а не на селекция).
  2. Не се извършва селекция - така че всички индивиди в популацията имат равни шансове за оцеляване и размножаване.
  3. Чифтосването е произволно &ndash, така че индивидът е еднакво вероятно да се чифтосва с всеки потенциален партньор в популацията, независимо от генотип или фенотип.
  4. Няма миграция - така че никакви алели не влизат или напускат популацията.
  5. Няма мутация - така че алелните характеристики не се променят

Тъй като чифтосването е произволно (условие 3, по-горе), можем да мислим за тези диплоидни индивиди като просто смесване на гаметите си. Не е необходимо да разглеждаме родителския произход на дадена гамета (т.е. ако идва от хетерозиготен или хомозиготен родител), а просто дела на алелите в популацията. Например за населението, споменато по-рано с стр стойност 0,8 и q стойност от 0,2, можем да мислим за торбичка от смесени гамети с 80% от които са А и 20% са .

Следователно, от бащината страна (спермата) имаме дадените пропорции на двата алела (0,8 на алел А и 0,2 от алел а), свободно смесващи се с яйцеклетките (майчините приноси), които имат алелите в същите пропорции ( 0,8 от А и 0,2 от а).

Вероятността сперма А да срещне яйцеклетка А е 0,8 x 0,8 = 0,64. Вероятността сперма А да срещне яйцеклетка е 0,8 x 0,2 = 0,16. Вероятността сперматозоидът да срещне яйцеклетка А е 0,8 x 0,2 = 0,16. Вероятността сперматозоидът да срещне яйцеклетка е 0,2 x 0,2 = 0,04.

Следователно в следващото поколение бихме очаквали да имаме следната пропорция от генотипове:

Тоест, ако имаше хиляда потомство, щеше да има:

Това от своя страна означава 1600 алела А (640 + 640 + 320) и 400 алела (320 + 40 + 40). 1600/2000 = 0,8 и 400/2000 = 0,2, тоест честотите на алелите са същите като в родителското поколение.

За обобщение: ако честотите на алелите са стр и q, тогава при равновесието на Харди-Вайнберг ще имате (стр + q) Х (стр + q) = стр 2 + 2pq + q 2 като разпределението на генотипите.

  • Честотата на АА индивид ще бъде стр 2 .
  • Честотата на Aa индивидите ще бъде 2pq.
  • Честотата на аа индивиди ще бъде q 2 .

Освен това честотата на алелите А ще бъде стр 2 + pq (равна на честотата на АА индивидите плюс половината от честотата на АА индивидите). От стр + q =1, тогава q = 1 - стр. Честотата на алелите А е стр 2 + pq, което е равно стр 2 + стр (1 &mdash стр) = стр 2 + стр &mdash стр 2 = стр това е, стр остава същият от поколение на поколение. Същото може да бъде показано за q.

И така, виждаме, че при произволно чифтосване, без селекция, без миграция или мутация и популация, достатъчно голяма, че ефектите от случайната случайност са незначителни, делът на алелите в популацията остава същият от поколение на поколение.

Нека&rsquos тествате знанията ви по тази тема:
В популация, която е в равновесие на Харди-Вайнберг, честотата на доминиращия алел А е 0,40. Каква е честотата на индивидите с всяка от трите комбинации от алели, AA, Aa и aa?

Честота на лицата от АА: _______
Честота на Aa лица: _______
Честота на аа лица: _______

Щракнете тук за обяснение:

Тъй като честотата на алел А е 0,4, честотата на алел а е 1 &ndash 0,4 = 0,6.

Когато населението е в равновесие Харди-Вайнберг:

Честотата на индивидите с АА е (0,4)(0,4) = 0,16
Честотата на Аа индивидите е 2(0,6)(0,4) = 0,48
Честотата на аа индивиди е (0,6)(0,6) = 0,36

(Забележка: добър начин да проверите дали отговорите ви са правилни е да проверите дали стойностите са равна на 1.)


Примери за тестови кръстосани

Монохибриден кръст

Типичният пример за тестовото кръстосване е експериментът за произход, който Мендел провежда, за да определи генотипа на жълт грах. Както се вижда на изображението по-долу, алелите Y и y се използват съответно за жълтата и зелената версия на алела. Жълтият алел Y е доминиращ над алела y. Следователно, в организъм с генотип Yy във фенотипа се вижда само жълтият алел. Мендел имаше жълто грахово зърно и искаше да знае дали е YY или Yy.

Мендел развъжда неизвестния жълт грах (Y?) със зелен грах, като е хомозиготен рецесивен (yy). Графиката по-долу показва двата възможни резултата от теста.

Или потомството ще бъде цялото жълто, или около половината от тях ще бъде зелено. Това се основава на резултатите от двете Квадратите на Пунет показано. Горният квадрат показва резултатите, ако неизвестният жълт грах е (YY). В този случай грахът няма рецесивен алел, който да премине към потомството. Следователно 100% от потомството получават един алел Y и един алел y, което ги прави всички жълти.

Във втория случай, ако неизвестният жълт грах има генотип Yy, половината от потомството ще получи този алел. Другият алел ще бъде от зеления грах и също ще бъде зелен алел (y). В този случай половината от потомството ще произведе зелен грах. Самото тестово кръстосване се случва, когато двете растения се отглеждат заедно, като се взема прашец от рецесивното растение и се поставя внимателно върху цветовете на растението жълт грах. След това Мендел внимателно отглежда всички произведени зърна (които ще бъдат жълти) в собствени растения. Цветът на граха, който тези растения произвеждат, ще определи генетиката на оригиналното растение, което произвежда жълтите (Y?) семена.

Дихибриден тест кръст и отвъд

Този прост модел работи добре за една черта, но може лесно да бъде разширен, за да обхване повече черти. В дихибридно кръстосване е кръстоска, която разглежда кръстосването на две отделни черти с различни алели. Придържайки се към примера с цвят грах, ще добавим черта към кръста, да кажем форма. Грахът може да бъде или кръгъл и плътен, или набръчкан. Кръглият грах е доминиращ, създаден от алела (R). Набръчканият грах се среща само при хомозиготни рецесивни индивиди (rr). Следващата диаграма показва как да изчислите резултатите от тестовото кръстосване. (Обърнете внимание, че набръчканите семена трябва да имат алел r).

В показания случай това е тестово кръстосване, включващо индивид, който е хомозиготно доминантен и за двете черти, с всички рецесивни тестови кръстосвания индивид. Този тестов кръстосан индивид винаги ще има всички рецесивни черти, тъй като позволява незабавно откриване на генотипа въз основа на съотношението на потомството. Изображението описва използването на метода FOIL за определяне на всички възможни резултати. При първия генотип бихте сдвоили първия алел на всеки ген (RY), след това външната двойка (също RY). След извършване на тази процедура имате всички възможни гамети, формирани от всеки родител. Премахнете повтарящите се двойки и имате единствените подходящи двойки. В този случай цялото потомство ще бъде RrYy. Това би ни казало, че родителят е хомозиготно доминантен и за двете черти.

Ако първият родител беше хетерозиготен и за двете черти, съотношението на фенотиповете би изглеждало много различно. В този случай първият родител ще бъде (RrYy). Използвайки метода FOIL, вие достигате до 4 възможни гамети от хетерозиготния родител: RY, Ry, rY и ry. В комбинация с единичния тип гамета, произведен от тестовия кръстосан родител, можете да получите 4 възможни генетични комбинации. Това са RrYy, Rryy, rrYy и rryy. Съотношението на дъното ще бъде 1:1:1:1.

По този начин, ако имате растение, което произвежда кръгъл и жълт грах, но не знаете нищо друго за него, можете да го поставите през тестово кръстосване с набръчкано зелено растение и да знаете със сигурност генотипа на оригиналното растение. Докато Мендел е бил ограничен по времето си, математиката на тези кръстове може да бъде анализирана от компютрите много по-бързо, отколкото хората могат да попълнят квадратите на Пунет. По този начин произволен брой черти могат да бъдат анализирани чрез сложни функции, с прости входни данни като цвят и форма. Това извади голяма част от предположенията от генетиката. Въпреки това, много гени не функционират чрез прости доминантни/рецесивни връзки и се контролират от много по-сложни механизми.

1. Каква е целта на тестовия кръст?
А. Определете генотипа на неизвестно растение
Б. Произвеждайте "истинско разплод" потомство
° С. И двете

2. Правите пробно кръстосване на някои хамстери. Искате да знаете дали вашият кафяв хамстер носи алел за албинизъм, рецесивна мутация, която не причинява производство на пигмент. Нормалните хамстери са BB, а рецесивните хамстери (bb) имат албинизъм. (Bb) хамстерите просто носят алела, но все още са кафяви. Когато развъждате вашия хамстер (B?) с хамстер албинос (bb), получавате следните резултати: 4 кафяви хамстера и 4 албиноси хамстера. Вашият хамстер носи ли албинос алел?
А. да
Б. Не
° С. Невъзможно да се определи

3. Някой е твърдял, че сте рожба на пощальона! За да поддържате благородството на майка си, ще използвате хипотетичен тестов кръст. Пощальонът е кръвна група АВ. Майка ви е кръвна група О (ОО). Вие сте кръвна група О. Кой от следните аргументи ще изправи рекорда?
А. Пощальонът просто се държеше дружелюбно
Б. Ако пощальонът е AB, той ще трябва да дари алел A или B на потомството
° С. Вижте, аз съм просто ТОЧНО копие на майка ми!


Речник, който трябва да знаете, за да изучавате честотата на чертите

Тази дейност трябва да се извърши, след като сте изучили някои основи на генетиката и вече сте запознати със следните термини:

  • ген
  • алел
  • генотип
  • фенотип
  • хомозиготни
  • хетерозиготни
  • честота
  • доминантен
  • рецесивен
  • население

След като вашият ученик разбере как чертите се предават на новите поколения и знаят как работи Punnett Square, те могат да говорят за честотата, с която чертите се появяват в потомството.


Съдържание

Еднонуклеотидните полиморфизми могат да попадат в кодиращи последователности от гени, некодиращи региони на гени или в междугенните региони (региони между гените). SNP в кодираща последователност не променят непременно аминокиселинната последователност на протеина, който се произвежда, поради дегенерация на генетичния код.

SNPs в кодиращия регион са два типа: синонимни и несинонимни SNP. Синонимните SNP не влияят на протеиновата последователност, докато несинонимните SNP променят аминокиселинната последователност на протеина.

  • SNPs в некодиращи региони могат да се проявят в по-висок риск от рак [11] и могат да повлияят на структурата на тРНК и чувствителността към болести. [12] Некодиращите SNP могат също да променят нивото на експресия на ген, като eQTL (експресионен количествен чертен локус).
  • SNP в кодиращи региони:
      по дефиниция не водят до промяна на аминокиселината в протеина, но все пак могат да повлияят на неговата функция по други начини. Пример би била привидно безшумна мутация в гена за множествена лекарствена резистентност 1 (MDR1), който кодира клетъчна мембранна помпа, която изхвърля лекарства от клетката, може да забави транслацията и да позволи на пептидната верига да се сгъне в необичайна конформация, причинявайки мутантната помпа е по-малко функционална (в MDR1 протеина, напр. полиморфизмът на C1236T променя GGC кодон в GGT в аминокиселинна позиция 412 на полипептида (и двата кодират глицин), а полиморфизмът C3435T променя ATC в ATT в позиция 1145 (и двата кодират изолеуцина). [13] :
        – единична промяна в основата води до промяна в аминокиселината на протеина и неговата неизправност, което води до заболяване (напр. c1580G>T SNP в LMNA гена – позиция 1580 (nt) в ДНК последователността (CGT кодон), което води до заместване на гуанина с тимин, довеждащ СТТ кодон в ДНК последователността, води на ниво протеин в заместването на аргинина с левцин в позиция 527, [14] на ниво фенотип това се проявява в припокриваща се мандибулоакрална дисплазия и синдром на прогерия) – точкова мутация в последователност от ДНК, която води до преждевременен стоп кодон, или a глупав кодон в транскрибираната mRNA и в пресечен, непълен и обикновено нефункционален протеинов продукт (напр. кистозна фиброза, причинена от мутацията G542X в гена за трансмембранен регулатор на проводимостта на кистозна фиброза). [15]
  • SNP, които не са в протеин-кодиращи региони, все още могат да повлияят на сплайсирането на гени, свързването на транскрипционния фактор, разграждането на информационната РНК или последователността на некодиращата РНК. Генната експресия, засегната от този тип SNP, се означава като eSNP (експресия SNP) и може да бъде нагоре или надолу по веригата от гена.

    Повече от 335 милиона SNPs са открити при хора от множество популации. Типичният геном се различава от референтния човешки геном с 4 до 5 милиона места, повечето от които (повече от 99,9%) се състоят от SNP и къси индели. [16]

    Редактиране в рамките на генома

    Геномното разпределение на SNPs не е хомогенно SNPs се срещат в некодиращи региони по-често, отколкото в кодиращи региони или като цяло, където естественият подбор действа и "фиксира" алела (елиминира други варианти) на SNP, който представлява най-благоприятния генетична адаптация. [17] Други фактори, като генетична рекомбинация и скорост на мутация, също могат да определят плътността на SNP. [18]

    Плътността на SNP може да се предскаже чрез наличието на микросателити: AT микросателитите по-специално са мощни предиктори за SNP плътност, като дългите (AT) (n) повтарящи се трактове са склонни да се открият в региони със значително намалена плътност на SNP и ниско съдържание на GC. [19]

    В рамките на популация Редактиране

    Има вариации между човешките популации, така че SNP алел, който е често срещан в една географска или етническа група, може да бъде много по-рядък в друга. Въпреки това, този модел на вариации е сравнително рядък в глобална извадка от 67,3 милиона SNPs, Проектът за разнообразие на човешкия геном

    не откриха такива частни варианти, които са фиксирани в даден континент или основен регион. Най-високите честоти се достигат от няколко десетки варианта, присъстващи при >70% (и няколко хиляди при >50%) в Африка, Северна и Южна Америка и Океания. За разлика от тях, вариантите с най-висока честота, частни в Европа, Източна Азия, Близкия изток или Централна и Южна Азия, достигат само 10 до 30%. [20]

    В рамките на една популация на SNP може да се присвои минорна алелна честота - най-ниската честота на алел в локус, който се наблюдава в конкретна популация. [21] Това е просто по-малката от двете алелни честоти за еднонуклеотидни полиморфизми.

    С това знание учените са разработили нови методи за анализ на популационните структури при по-малко проучени видове. [22] [23] [24] Чрез използване на техники за обединяване цената на анализа е значително намалена. [ необходимо цитиране ] Тези техники се основават на секвениране на популация в обединена извадка вместо на секвениране на всеки индивид в популацията самостоятелно. С новите биоинформационни инструменти има възможност за изследване на структурата на популацията, генния поток и генната миграция чрез наблюдение на честотите на алелите в цялата популация. С тези протоколи има възможност за комбиниране на предимствата на SNP с микро сателитни маркери. [25] [26] Въпреки това, има информация, загубена в процеса, като информация за неравновесието на връзката и зиготността.

      може да определи дали даден генетичен вариант е свързан с болест или черта. [27]
    • Таг SNP е представителен еднонуклеотиден полиморфизъм в област на генома с високо неравновесие на връзката (неслучайната асоциация на алели в два или повече локуса). Таг SNPs са полезни в проучвания за асоцииране на SNP на целия геном, при които се генотипират стотици хиляди SNPs в целия геном. картографиране: набори от алели или ДНК последователности могат да бъдат групирани, така че един SNP да може да идентифицира много свързани SNP. (LD), термин, използван в популационната генетика, показва неслучайно свързване на алели в два или повече локуса, не непременно в една и съща хромозома. Отнася се до феномена, че SNP алел или ДНК последователност, които са близо една до друга в генома, са склонни да се наследяват заедно. LD може да бъде повлияна от два параметъра (наред с други фактори, като стратификация на популацията): 1) Разстоянието между SNPs [колкото по-голямо е разстоянието, толкова по-ниско е LD]. 2) Скорост на рекомбинация [колкото по-ниска е скоростта на рекомбинация, толкова по-висока е LD]. [28]

    Важност Редактиране

    Вариациите в ДНК последователностите на хората могат да повлияят на това как хората развиват болести и реагират на патогени, химикали, лекарства, ваксини и други агенти. SNPs също са от решаващо значение за персонализираната медицина. [29] Примерите включват биомедицински изследвания, криминалистика, фармакогенетика и причинно-следствени връзки, както е посочено по-долу.

    Клинично изследване Редактиране

    Най-голямото значение на SNPs в клиничните изследвания е за сравняване на региони на генома между кохорти (като със съвпадащи кохорти със и без заболяване) в проучвания за асоциации в целия геном. SNPs са използвани в проучвания за асоцииране в целия геном като маркери с висока разделителна способност при генно картографиране, свързано със заболявания или нормални черти. [30] SNPs без видимо въздействие върху фенотипа (така наречените тихи мутации) все още са полезни като генетични маркери в проучвания за асоциации в целия геном, поради тяхното количество и стабилното наследяване през поколенията. [31]

    Съдебна медицина Редактиране

    SNPs исторически са били използвани за съпоставяне на криминалистична ДНК проба с заподозрян, но са били остарели поради усъвършенстваните техники за ДНК отпечатъци, базирани на STR. Въпреки това, развитието на технологията за секвениране от следващо поколение (NGS) може да позволи повече възможности за използване на SNP във фенотипни улики като етническа принадлежност, цвят на косата и цвят на очите с добра вероятност за съвпадение. Това може допълнително да се приложи за увеличаване на точността на лицевите реконструкции чрез предоставяне на информация, която иначе може да бъде неизвестна, и тази информация може да се използва за подпомагане на идентифицирането на заподозрени дори без съвпадение на STR ДНК профил.

    Някои минуси на използването на SNP срещу STRs са, че SNPs дават по-малко информация от STRs и следователно са необходими повече SNP за анализ, преди да може да се създаде профил на заподозрян. Освен това SNP силно разчитат на наличието на база данни за сравнителен анализ на проби. Въпреки това, в случаи с деградирани проби или проби с малък обем, SNP техниките са отлична алтернатива на STR методите. SNPs (за разлика от STR) имат изобилие от потенциални маркери, могат да бъдат напълно автоматизирани и възможно намаляване на необходимата дължина на фрагмента до по-малко от 100 bp.[26]

    Фармакогенетика Редакт

    Някои SNPs са свързани с метаболизма на различни лекарства. [32] [33] SNP могат да бъдат мутации, като делеции, които могат да инхибират или насърчават ензимната активност, такава промяна в ензимната активност може да доведе до намалена скорост на метаболизма на лекарствата [34] Асоциацията на широк спектър от човешки заболявания като рак, инфекциозни заболявания (СПИН, проказа, хепатит и др.), автоимунни, невропсихиатрични и много други заболявания с различни SNPs могат да бъдат направени като релевантни фармакогеномни цели за лекарствена терапия. [35]

    Редактиране на болестта

    Един SNP може да причини менделска болест, въпреки че при сложни заболявания SNP обикновено не функционират индивидуално, а работят в координация с други SNP, за да проявят заболяване като остеопороза.[33] Един от най-ранните успехи в тази област беше откриването на единична базова мутация в некодиращия регион на APOC3 (ген на аполипопротеин С3), която е свързана с по-висок риск от хипертриглицеридемия и атеросклероза.[34] Някои заболявания, причинени от SNP, включват ревматоиден артрит, болест на Крон, рак на гърдата, болест на Алцхаймер и някои автоимунни заболявания. Извършени са широкомащабни асоциативни проучвания, за да се опитат да открият допълнителни SNP, причиняващи болести, в рамките на популацията, но голям брой от тях все още са неизвестни.

      и rs6313 са SNPs в гена на рецептора на серотонин 5-HT2A на човешка хромозома 13. [36]
    • SNP в F5 Генът причинява тромбофилия на фактор V Leiden.[37] е пример за триалелен SNP в CRP гена на човешка хромозома 1. [38] кодира способност за вкус на PTC и съдържа 6 анотирани SNP. [39]
    • rs148649884 и rs138055828 в FCN1 ген, кодиращ М-фиколин, осакатява способността за свързване на лиганда на рекомбинантния М-фиколин. [40]
    • Интроничен SNP в ген за възстановяване на несъответствие на ДНК PMS2 (rs1059060, Ser775Asn) се свързва с повишено увреждане на ДНК на спермата и риск от мъжки стерилитет. [41]

    Както съществуват за гените, съществуват и биоинформационни бази данни за SNP.

    • dbSNP е база данни на SNP от Националния център за биотехнологична информация (NCBI). Към 8 юни 2015 г. [актуализация] , dbSNP изброи 149 735 377 SNP при хора. [42][43]
    • Кавиар[44] е сборник от SNPs от множество източници на данни, включително dbSNP.
    • SNPedia е база данни в стил уики, поддържаща анотиране, интерпретация и анализ на личния геном.
    • В OMIM базата данни описва връзката между полиморфизмите и болестите (напр. дава болести в текстова форма)
    • dbSAP – база данни за полиморфизъм на единична аминокиселина за откриване на протеинови вариации [45]
    • Базата данни за човешки генни мутации предоставя генни мутации, причиняващи или свързани с човешки наследствени заболявания и функционални SNP
    • Международният проект HapMap, където изследователите идентифицират Tag SNPs, за да могат да определят колекцията от хаплотипове, присъстващи във всеки субект. позволява на потребителите да разпитват визуално действителните обобщени данни за асоцииране в едно или повече проучвания за асоцииране в целия геном.

    Работната група International SNP Map картографира последователността, обграждаща всеки SNP чрез подравняване към геномната последователност на клонове с големи вмъквания в Genebank. Тези подравнявания бяха преобразувани в хромозомни координати, които са показани в Таблица 1. [46] Този списък се е увеличил значително, откакто, например, базата данни Kaviar сега изброява 162 милиона варианта на единичен нуклеотид (SNVs).

    хромозома Дължина (bp) Всички SNP TSC SNPs
    Общо SNPs kb на SNP Общо SNPs kb на SNP
    1 214,066,000 129,931 1.65 75,166 2.85
    2 222,889,000 103,664 2.15 76,985 2.90
    3 186,938,000 93,140 2.01 63,669 2.94
    4 169,035,000 84,426 2.00 65,719 2.57
    5 170,954,000 117,882 1.45 63,545 2.69
    6 165,022,000 96,317 1.71 53,797 3.07
    7 149,414,000 71,752 2.08 42,327 3.53
    8 125,148,000 57,834 2.16 42,653 2.93
    9 107,440,000 62,013 1.73 43,020 2.50
    10 127,894,000 61,298 2.09 42,466 3.01
    11 129,193,000 84,663 1.53 47,621 2.71
    12 125,198,000 59,245 2.11 38,136 3.28
    13 93,711,000 53,093 1.77 35,745 2.62
    14 89,344,000 44,112 2.03 29,746 3.00
    15 73,467,000 37,814 1.94 26,524 2.77
    16 74,037,000 38,735 1.91 23,328 3.17
    17 73,367,000 34,621 2.12 19,396 3.78
    18 73,078,000 45,135 1.62 27,028 2.70
    19 56,044,000 25,676 2.18 11,185 5.01
    20 63,317,000 29,478 2.15 17,051 3.71
    21 33,824,000 20,916 1.62 9,103 3.72
    22 33,786,000 28,410 1.19 11,056 3.06
    х 131,245,000 34,842 3.77 20,400 6.43
    Й 21,753,000 4,193 5.19 1,784 12.19
    RefSeq 15,696,674 14,534 1.08
    Общо 2,710,164,000 1,419,190 1.91 887,450 3.05

    Номенклатурата за SNP включва няколко вариации за отделен SNP, като същевременно липсва общ консенсус.

    Стандартът rs### е този, който е приет от dbSNP и използва префикса "rs", за "референтен SNP", последван от уникален и произволен номер. [47] SNP често се обозначават с техния dbSNP rs номер, както в примерите по-горе.

    Обществото за вариации на човешкия геном (HGVS) използва стандарт, който предоставя повече информация за SNP. Примерите са:

    • c.76A>T: "c." за кодираща област, последвано от число за позицията на нуклеотида, последвано от еднобуквено съкращение за нуклеотида (A, C, G, T или U), последвано от знак за по-голямо от (">"), за да посочи заместване, последвано от съкращението на нуклеотида, което замества предишния [48][49][50]
    • p.Ser123Arg: "p." за протеин, последвано от трибуквено съкращение за аминокиселината, последвано от число за позицията на аминокиселината, последвано от съкращението на аминокиселината, което замества първата. [51]

    SNPs могат лесно да бъдат анализирани поради това, че съдържат само два възможни алела и три възможни генотипа, включващи двата алела: хомозиготен A, хомозиготен B и хетерозиготен AB, което води до много възможни техники за анализ. Някои включват: ДНК секвенираща капилярна електрофореза мас спектрометрия едноверижен конформационен полиморфизъм (SSCP) удължаване на единична база електрохимичен анализ денатуриращ HPLC и гел електрофореза, рестрикционен полиморфизъм на дължината на фрагмента и хибридизационен анализ.


    Алели: значение, характеристики и тест | Генетика

    Алтернативната форма на ген е известна като алел. Алелите са от два типа, а именно, или доминиращ и рецесивен, или див тип и тип мутант. Мендел открива само две форми на ген за всичките седем знака, които изучава в градинския грах.

    По-късно се наблюдава, че в някои случаи генът има повече от две алелни форми. Съществуването на повече от два алела в един локус се означава като множество алели. Наличието на множество алели допринася за променливостта за герой, който има такива алели.

    Основни характеристики на алелите:

    Алелите имат някои важни характеристики, които са представени накратко по-долу:

    1. Алелите са алтернативни форми на ген. Те заемат един и същи локус на определена хромозома.

    2. Алелите управляват същия характер на индивида.

    3. Хаплоидна клетка има едно копие на алел, диплоидно два и полиплоидно повече от две за един знак.

    4. Индивидът може да има идентични алели в съответния локус на хомоложни хромозоми (хомозиготни) или два различни алела (хетерозиготни).

    5. Алелите могат да бъдат доминантни и рецесивни типове или диви и мутантни типове.

    Основни характеристики на множество алели:

    По-долу са дадени важни характеристики на множество алели:

    1. Множество алела винаги принадлежат към един и същ локус и един алел присъства в локус в даден момент в хромозомата.

    2. Множество алели винаги контролират един и същ характер на индивида. Изразът на характера обаче ще се различава в зависимост от наличния алел.

    3. Няма кръстосване в множествената алелна серия. Ако два алела участват в кръстосването, същите два алела се възстановяват във F2 или тествайте кръстосано потомство. Това се основава на класическата концепция за ген, според която кръстосването се извършва между ген, но не и в рамките на ген.

    4. В серия от множество алели дивият тип винаги е доминиращ. Останалите алели в серията могат да проявяват доминиране или междинна фенотипна експресия, когато два алела са включени в кръстосване.

    5. Кръстосването между два мутантни алела винаги ще произвежда мутантен фенотип (междинен). Такова кръстосване никога няма да доведе до див фенотип. Казано по друг начин, множество алели не показват комплементация.

    Тест за алелизъм:

    Има два типа тестове, които се използват за алелизъм, а именно, рекомбинационен тест и тест за комплементация.

    Те са обсъдени накратко по-долу:

    1. Рекомбинационен тест:

    По-рано се смяташе, че рекомбинация може да се случи между два гена, но не и в рамките на един ген. По този начин, ако кръстоска между два мутанта казва m1м1 и м2м2 произвежда див тип в тестово кръстосване или в F2 след това m1 и м2 се считат за неалелни, тъй като производството от див тип не е възможно без рекомбинация.

    Ако не се появи див тип в тестовото кръстосване или F2 след това m1 и м2 се считат за алелни форми. Сега се съобщава за интрагенна рекомбинация в много организми. Следователно тази концепция вече не е валидна.

    2. Тест за допълване:

    Алелите могат да бъдат подредени по два начина, а именно, цис позиция и транс позиция (фиг. 13.1). Когато два диви алела са разположени в една хромозома и техните мутантни алели в хомоложни хромозоми (++/ab), това е известно като цис-подреждане.

    По този начин, в цис позиция алелите са свързани във фаза на свързване. От друга страна, когато един див и един мутантен тип алели са разположени във всяка хомоложна хромозома (+a/+b), това е известно като фаза на транс позиция или отблъскване на алелите.

    Допълването се отнася до появата на див фенотип при кръстосване на два мутанта. Тестът за допълване се използва, за да се определи дали два мутантни алела принадлежат към един и същ ген или два различни гена. Ако има комплементация, мутантите са разположени в различни гени, в противен случай се намират в един и същ ген.

    Оливър през 1940 г. за първи път демонстрира, че интрагенна рекомбинация е възникнала в Lozenge гена на Drosophila. Двата мутантни алела се считат за принадлежащи към един и същ ген, ако техните цис хетерозиготи произвеждат див тип, а транс-хетерозиготите водят до мутантен тип.

    Ако техните транс и цис хетерозиготи водят до развитие на див тип, мутантните алели се намират в два различни гена. По този начин цис-транс тестът е по-надежден тест за алелизъм.

    Примери за множество алели:

    Известни са няколко случая на множество алели и псевдоалели както при животни, така и при растения.

    Някои добре известни случаи на множество алели включват:

    (2) Тип крило в Drosophila,

    (3) Цвят на очите при дрозофила,

    (4) Алели за самонесовместимост в растенията,

    (5) ABO кръвна група при човека и др. Сега се смята, че повечето от гените имат множество алели, ако се направят задълбочени изследвания.

    1. Цвят на козината при зайци:

    Цветът на козината при зайците е добре познат пример за множество алели. При зайците цветът на козината е четири вида, а именно агути, чинчила, хималайски и албиноси.

    Те са описани накратко по-долу:

    Това има пълен цвят и е известно още като див тип. Този цвят е доминиращ над всички останали цветове и произвежда цвят агути във F1 и съотношение 3:1 във F2 при кръстосване с някой от другите три цвята при зайци (Таблица 13.1). Този цвят е представен от C.

    Това е по-леко от агути. Този цвят е доминиращ над хималайския и албиноса и произвежда чинчила в F1 и съотношение 3:1 във F2 когато се кръстосват с хималайски или албиноси. Това е представено с c ch.

    Основното тяло е бяло, докато върховете на ухото, краката, опашката и муцуната са оцветени. Този цвят е доминиращ над албиноса и произвежда съотношение 3:1 във F2 при кръстосване с албиноси. Това е представено с c h.

    Това има чисто бял цвят на козината и е рецесивен към всички други видове. Това е представено от c.

    По този начин редът на доминиране на цвета на козината при зайците може да бъде представен по следния начин:

    Така вариацията в цвета на козината при зайци се дължи на множество алели на един ген c.

    2. Тип крило при дрозофила:

    Наблюдават се широки вариации в типа крила на дрозофила. Има пет вида крила в дрозофила, а именно, нормални, нарязани, назъбени, ремъчни и рудиментарни крила. Размерът на крилото продължава да намалява при всички видове. Тази вариация в размера на крилото се счита за дължаща се на множество алели на един и същи ген.

    Дивият тип е доминиращ над всички останали видове. Кръстосванията между други типове крила показват междинна експресия в F1 и сегрегация 1:2:1 във F2. Нарязаните крила са назъбени в ръба, ремъчните крила са много тесни, а рудиментарните крила са с миниатюрни размери.

    Редът на доминиране и генният символ за размера на крилата в Drosophila са дадени по-долу:

    Тези размери на крилата се наблюдават, когато индивидите са в хомозиготно състояние. В хетерозиготно състояние експресията е от междинен тип. Дивият тип е доминиращ над всички останали видове.

    3. Цвят на очите при дрозофила:

    Дивият цвят на очите на Drosophila е червен. Има широки вариации за цвета на очите при Drosophila. Открит е първият мутант с бели очи, а по-късно се съобщава за няколко други цвята на очите. The main eye colours include, wild, white, cherry, blood, eosin, apricot, ivory and cream.

    The wild-colour is dominant over all other eye colours and exhibit 3 : 1 ratio in F2 поколение. The cross between individuals of other eye colour exhibits intermediate expression in F1 and true expression only in homozygous condition.

    The gene symbol and dominance order of various eye colours are given below:

    This variation in eye colour was initially considered to be due to multiple alleles of the same gene. However, later on it was found to be due to pseudo-alleles.

    4. Self-Incompatibility Alleles in Plants:

    The most common example of multiple alleles in plants is the series of self-incompatibility alleles. Such alleles were reported in Nicotiana and later on they were found in several other plant species like Brassica, radish, tomato, potato, etc. In these species, self-incompatibility is governed by a single gene S which has multiple alleles, viz., S 1 , S 2 , S 3 , S 4 and so on.

    Now cases of digenic and trigenic self-incompatibility have also been reported. In evening primrose 37 and in red clover 41 alleles of self-incompatibility have been reported.

    Crosses between individuals having self-incompatibility alleles will lead to three types of situations as given below:

    а. Fully Sterile:

    When both male female have similar alleles, viz., S 1 S 2 x S 1 S 2 the cross will be incompatible and there will be no seed setting.

    б. Partially Fertile:

    Such crosses are obtained when male and female plants differ for one allele, viz., S 1 S 2 x S 1 S 3 . This cross will produces, S 1 S 3 and S 2 S 3 progeny. In other words, half of the progeny will be fertile.

    ° С. Fully Fertile:

    The fully fertile crosses are obtained when male and female plants differ in respect of both alleles, viz., S 1 S 2 x S 3 S 4 . This cross will produce four fertile genotypes, viz., S 1 S 3 , S 1 S 4 , S 2 S 3 and S 2 S 4 . Thus, plants which have self-incompatibility alleles are always heterozygous for this gene.

    5. ABO Blood Group in Man:

    ABO blood group is a good example of multiple alleles in man. The ABO blood group in man was first discovered by Landsteiner in 1900. Before dealing with ABO blood group, it is essential to define antigen and antibodies.

    It is a type of protein which is commonly referred to as immunoglobin. It is usually found in the serum or plasma. The presence of antibody can be demonstrated by its specific reaction with an antigen.

    An antigen refers to a substance or agent which, when introduced into the system of a vertebrate animal like cow, goat, rabbit, man, etc. induces the production of specific antibody which binds specifically to this substance.

    Antigens are located in the red blood corpuscles (RBC). If a person has an antigen in his RBCs, his serum has usually natural antibodies against the other antigen. In human RBC two types of antigens, viz., A and B are present.

    Depending upon the presence and absence of antigen A and B, the blood group in human is of four types, viz., A, B, AB and O. A person with blood group A has antigen A on the surface of RBCs persons with blood group B will have antigen B those with blood group AB have antigens A and B and those with blood group O have no antigen on the surface of their RBCs (Table 13.2).

    Recent studies have demonstrated that antigen A and B are not proteins, they are rather special types of carbohydrates. Antigen A is galactosamine and B is galactose. Antibodies B, A, none and AB are naturally present in the serum of individuals having A, B, AB and O blood group, respectively. The agglutination or coagulation of RBCs leads to clotting of blood due to interaction between antigen and antibody.

    The blood group B cannot be transferred to an individual having blood group A, because the recipient has antibody against antigen B, which is present on the RBCs of blood group B. Similarly, reverse transfusion of blood is also not possible. The blood group AB does not have antibody against antigen A and B. Hence, individuals with AB blood group can accept all types of blood, viz., A, B, AB and O.

    Such individuals are known as universal acceptors or recipients. The O blood group does not have any antigen and has antibody against antigen A and B, it cannot accept blood group other then O. Individuals with blood group O are known as universal donors, because transfusion of blood group O is possible with all the four blood types.

    The consideration of Rh (rhesus) type is important in blood transfusion. Each blood group has generally two types of Rh group, viz., positive and negative. The same type of Rh is compatible for blood transfusion. Opposite type leads to reaction resulting in death of the recipient.

    These are only few examples of multiple alleles. Now it is believed that multiple alleles are present almost for all genes, but they can be identified, if in depth studies are made.

    Pseudoalleles refer to closely linked and functionally related genes. A cluster of pseudoalleles is known as pseudoallele series or a complex locus or a complex region.

    Main characteristics of pseudoalleles are given below:

    1. Pseudoalleles govern different expressions of the same character. In other words, they are functionally related.

    2. Pseudoalleles are considered to occupy a complex locus which is divided into sub loci. Thus, they occupy different positions, but on the same complex locus.

    3. They exhibit low frequency of genetic recombination by crossing over. In other words, crossing over occurs between pseudoalleles, but at a very low frequency.

    4. They exhibit cis-trans position effect. In trans heterozygotes such mutants produce mutant phenotype, but in cis-heterozygotes they produce a wild phenotype.

    Examples of Pseudoalleles:

    There are several examples of pseudoalleles. The well-known examples are lozenge gene and star asteroid in Drosophila.

    These are briefly described below:

    1. Lozenge Eye in Drosophila:

    Green and Green (1949) studied lozenge locus in Drosophila. The mutant gene produces eye with glossy smooth surface. Several alleles of lozenge gene were identified and all mapped at one locus. All heterozygotes carrying two different mutants were lozenge in phenotype.

    But progeny of such heterozygotes produced wild type recombinants at a frequency much higher than expected spontaneous mutation. This indicated that Iz1 and Iz2 were pseudoalleles.

    Pseudo­alleles are closely linked genes which have similar phenotypic effects but can still be recombined with each other. The recombination between pseudoalleles is very rare. Such alleles are considered to be occupying a complex locus divided into sub loci between which recombination can occur.

    Iz1 +/ Iz2 + Trans-heterozygote (mutant phenotype)

    Iz1Iz2 /+ + Cis-heterozygote (wild phenotype)

    2. Star Asteroid Eye in Drosophila:

    Star (S) is a dominant mutant which produces slightly smaller eye than wild type in S/+ flies. Asteroid (ast) is a recessive mutant which gives much smaller eye in homozygotes (ast/ast). The S/ast heterozygotes have still smaller eyes.

    Thus the order of eye size is as given below:

    The S and ast map in the same region. From the cross between star and asteriod (Star x asteriod), 16 wild type flies were recovered in a population of 57,000. This indicated intragenic recombination between S and ast which could produce wild type. Hence, these S and ast alleles are called pseudoalleles.

    Thus, studies of pseudoalleles provided strong evidences in favour of intragenic recombination. A pseudoallele complex locus has several units of function, mutation and recombination. It means that a gene can be divided into sub units.

    An allele which is similar in its phenotypic expression to that of other independently occurring allele is known as isoallele. In other words, isoalleles are those alleles which act within the same phenotypic range of each other.

    Isoalleles are of two type as given below:

    1. Mutant Isoalleles. Such alleles act within the phenotypic range of a mutant character.

    2. Normal Isoalleles. Such alleles act within the phenotypic range of a wild character.


    Sequenza: allele-specific copy number and mutation profiles from tumor sequencing data

    Заден план: Exome or whole-genome deep sequencing of tumor DNA along with paired normal DNA can potentially provide a detailed picture of the somatic mutations that characterize the tumor. However, analysis of such sequence data can be complicated by the presence of normal cells in the tumor specimen, by intratumor heterogeneity, and by the sheer size of the raw data. In particular, determination of copy number variations from exome sequencing data alone has proven difficult thus, single nucleotide polymorphism (SNP) arrays have often been used for this task. Recently, algorithms to estimate absolute, but not allele-specific, copy number profiles from tumor sequencing data have been described.

    Материали и методи: We developed Sequenza, a software package that uses paired tumor-normal DNA sequencing data to estimate tumor cellularity and ploidy, and to calculate allele-specific copy number profiles and mutation profiles. We applied Sequenza, as well as two previously published algorithms, to exome sequence data from 30 tumors from The Cancer Genome Atlas. We assessed the performance of these algorithms by comparing their results with those generated using matched SNP arrays and processed by the allele-specific copy number analysis of tumors (ASCAT) algorithm.

    Резултати: Comparison between Sequenza/exome and SNP/ASCAT revealed strong correlation in cellularity (Pearson's r = 0.90) and ploidy estimates (r = 0.42, or r = 0.94 after manual inspecting alternative solutions). This performance was noticeably superior to previously published algorithms. In addition, in artificial data simulating normal-tumor admixtures, Sequenza detected the correct ploidy in samples with tumor content as low as 30%.

    заключения: The agreement between Sequenza and SNP array-based copy number profiles suggests that exome sequencing alone is sufficient not only for identifying small scale mutations but also for estimating cellularity and inferring DNA copy number aberrations.

    Ключови думи: cancer genomics copy number alterations mutations next-generation sequencing software.

    © The Author 2014. Published by Oxford University Press on behalf of the European Society for Medical Oncology.


    How to use chi-squared to test for Hardy-Weinberg equilibrium

    This post demonstrates the use of chi-squared to test for Hardy-Weinberg equilibrium. There is a question on a recent (February 2020) AP Biology practice test that required this calculation. The question is a secure item, so the exact question няма да be discussed here. There is a previous post on this blog explaining how to test for evolution using the null hypothesis and chi-squared.

    mv2.png/v1/fit/w_300,h_300,al_c,q_5/file.png" />

    For our examples, we'll use the fictional species featured in many of the evolution simulations. The population demonstrates incomplete dominance for color. There are two alleles red and blue. Heterozygotes have a purple phenotype.

    mv2.png/v1/fit/w_235,h_77,al_c,q_5/file.png" />

    Chi-squared is a statistical test used to determine if observed data (o) is equivalent to expected data (e). A population is at Hardy-Weinberg equilibrium for a gene if five conditions are met random mating, no mutation, no gene flow, no natural selection, and large population size. Under these circumstances, the allele frequencies for a population are expected to remain consistent (equilibrium) over time. The H-W equations are expected to estimate genotype and allele frequencies for a population that is at equilibrium. The equations may not accurately predict the frequencies if the population is not at equilibrium (for example, if selection is occurring). However, it is possible that, even with the presence of an evolutionary force, a population may still demonstrate the expected H-W data.

    mv2.png/v1/fit/w_300,h_300,al_c,q_5/file.png" />

    In the case of a trait showing incomplete dominance, the heterozygotes are distinct from the homozygous dominant individuals, which allows the genotype and allele frequencies to be calculated directly (without the H-W equations). This direct calculation can be compared to values based on H-W calculations to determine if the population is at H-W equilibrium.

    For the first example, we'll use a simple data set (not generated by a simulation). In this case, there are 50 total individuals in the population 10 are red, 10 are purple, and 30 are blue. These are the observed values for the chi-squared analysis.


    How to determine which allele GRCh37 has? - Биология

    Penetrance refers to the probability of a gene or trait being expressed. In some cases, despite the presence of a dominant allele, a phenotype may not be present. One example of this is polydactyly in humans (extra fingers and/or toes). A dominant allele produces polydactyly in humans but not all humans with the allele display the extra digits. “Complete” penetrance means the gene or genes for a trait are expressed in all the population who have the genes. “Incomplete” or ‘reduced’ penetrance means the genetic trait is expressed in only part of the population. The penetrance of expression may also change in different age groups of a population. Reduced penetrance probably results from a combination of genetic, environmental, and lifestyle factors, many of which are unknown. This phenomenon can make it challenging for genetics professionals to interpret a person’s family medical history and predict the risk of passing a genetic condition to future generations.

    Illustration modeled after similar image by Steven M. Carr, Penetrance versus expressivity.

    Expressivity on the other hand refers to variation in phenotypic expression when an allele is penetrant. Back to the polydactyly example, an extra digit may occur on one or more appendages. The digit can be full size or just a stub. Hence, this allele has reduced penetrance as well as variable expressivity. Variable expressivity refers to the range of signs and symptoms that can occur in different people with the same genetic condition. As with reduced penetrance, variable expressivity is probably caused by a combination of genetic, environmental, and lifestyle factors, most of which have not been identified. If a genetic condition has highly variable signs and symptoms, it may be challenging to diagnose.

    Illustration modeled after similar image by Steven M. Carr, Penetrance versus expressivity.


    Determining the genotype frequencies

    The Hardy-Weinberg equation used to determine genotype frequencies is: p 2 + 2pq + q 2 = 1.

    Where ‘p 2 ‘ represents the frequency of the homozygous dominant genotype (AA), ‘2pq‘ the frequency of the heterozygous genotype (Aa) and ‘q 2 ‘ the frequency of the homozygous recessive genotype (aa). The sum of these three genotypes must equal 1 (100%).

    Again, if one genotype frequency is known, it is possible to use the Hardy-Weinberg equations to work out the others.

    Пример

    Let’s use the same example above regarding earlobes (detached lobes and attached lobes). Determine the genotype frequency of the homozygous dominant (AA) allele for having detached earlobes given the frequency of the attached earlobe (aa) phenotype is 6%.

    1. By looking at the question, we are asked to calculate (AA), so ‘p 2 ‘ in the Hardy-Weinberg equation, given the frequency of aa (‘q 2 ‘ in the equation) is 6% (we will work in decimals from this point, so this would be 0.06). Since ‘q 2 ‘ equals 0.06, we can work out what ‘q‘ is by square-rooting 0.06. Doing this gives 0.245.
    2. Since we now know the allele frequency of the recessive allele (q), we can use the first Hardy-Weinberg equation above (p + q = 1) to work out the allele frequency for the dominant allele (стр).

    3. We now know what стр is (0.755). To calculate the genotype frequency of the homozygous dominant genotype, we simply need to square the value of стр. Doing this would give 0.57. So, 57% of the population are homozygous dominant (AA). This would be the answer to our question.

    The homozygous dominant genotype frequency is 57%.

    4. If you wanted to go one step further and work out the frequency of the heterozygous genotype (Aa), so ‘2pq‘ in the Hardy-Weinberg equation, you can do. Since we know the value of ‘стр‘ (0.755) and ‘q‘ (0.245). All that is required is to multiply 2 by 0.755 and by 0.245. Doing this will give 0.37. So, 37% of the population will have the heterozygous genotype (Aa).

    Notice, if you add all of the genotype frequencies together, this equals 1 (0.57 + 0.37 + 0.06 = 1).