Polimorfismo de nucleótido único
Un polimorfismo de un solo nucleótido o SNP (Single Nucleotide Polymorphism, pronunciado snip) es una variación en la secuencia de ADN que afecta a una sola base (adenina (A), timina (T), citosina (C) o guanina (G)) de una secuencia del genoma. Sin embargo, algunos autores consideran que cambios de unos pocos nucleótidos, como también pequeñas inserciones y deleciones (indels) pueden ser consideradas como SNP, donde el término Polimorfismo de nucleótido simple es más adecuado.[1] Una de estas variaciones debe darse al menos en un 1% de la población para ser considerada como un SNP. Si no se llega al 1% no se considera SNP y sí una mutación puntual.
Los SNP constituyen hasta el 90% de todas las variaciones genómicas humanas, y aparecen cada 1,300 bases en promedio, a lo largo del genoma humano. Dos tercios de los SNP corresponden a la sustitución de una citosina (C) por una timina (T). Estas variaciones en la secuencia del ADN pueden afectar a la respuesta de los individuos a enfermedades, bacterias, virus, productos químicos, fármacos, etc..
Los SNP que se localicen dentro de una secuencia codificante pueden modificar o no la cadena de aminoácidos que producen, se llama SNP no-sinónimos los primeros y SNP sinónimo (o mutación silenciosa) a los segundos. Los SNP que se encuentren en regiones no codificantes pueden tener consecuencias en el proceso de traducción, sobre todo en procesos como el splicing, la unión de factores de transcripción o modificando la secuencia de ARN no codificante. Aunque pueden estar tanto en regiones codificantes como en regiones intrónicas o intergénicas, las codificantes son las que más impacto tienen sobre la función de una proteína, pero realmente todas pueden estar relacionadas con una enfermedad.
Debido a que los SNP no cambian mucho de una generación a otra, es sencillo seguir su evolución en estudios de poblaciones. También se utilizan en algunos tipos de pruebas genéticas y su estudio es de gran utilidad para la investigación médica en el desarrollo de fármacos. Empresas como 23andMe ofrecen análisis genéticos basados en el análisis de SNPs, que puedan revelar información acerca del riesgo a padecer ciertas enfermedades, como Parkinson, diabetes, trastorno bipolar, etc.
Los SNP se consideran una forma de mutación puntual que ha sido lo suficientemente exitosa evolutivamente para fijarse en una parte significativa de la población de una especie.
Existen marcadores SNP que detectan el cambio de ese único nucleótido.
Detección
Un método extendido para la detección de SNP es el de polimorfismo en la longitud de fragmentos de restricción (SNP-RFLP). Si un alelo contiene un punto de reconocimiento para una enzima de restricción mientras que otro no, la digestión de los dos alelos genera fragmentos de diferente longitud. Si no existe este punto discriminatorio para la enzima de restricción, a menudo puede introducirse mediante una reacción en cadena de la polimerasa (PCR).
Se nombran otros métodos de detección de SNP en el artículo publicado en octubre de 2005 en Nature por el Proyecto HapMap. El proyecto HapMap tuvo la finalidad de desarrollar un mapa de haplotipos del genoma humano. Pretendían ver como se distribuyen los SNPs y así identificar trozos de cromosomas comunes en la población. Estos SNPs se llaman tagging SNPs, que tienen alto desequilibrio de ligamiento y por eso son los marcadores. Sirve para acotar alelos relacionados con enfermedades.[cita requerida]
Estudios con SNPs
Para el estudio de enfermedades complejas se pueden estudiar los polimorfismos de un sólo nucleótido. Hay que mencionar que los análisis de ligamiento están abriendo paso a los análisis de asociación (GWAS), donde estudiamos SNPs que no varían de generación en generación. No se parte de la hipótesis de que la enfermedad sea heredable, se parte de la pregunta de si en la población en general existe una asociación positiva, o lo que es lo mismo, una predisposición, o por el contrario una asociación negativa (protección)de determinado haplotipo con la enfermedad. Los SNPs tienen el mismo origen, lo que no se puede afirmar de los microsatélites. Los SNPs pueden estar en regiones codificantes o intergénicas. Se dice que tienen más impacto aquellas que se encuentran en las regiones codificantes aunque todas pueden tener relación con la enfermedad. Si una enfermedad multifactorial es heredable, muchas de sus variantes estarán asociados a SNPs específicos. La ventaja con estos estudios es que como existe una media de 1 SNP cada 200 pb, podemos mapear muy estrechamente donde se encuentra nuestra mutación.
En estudios de metilación del ADN humano, se ha observado un enriquecimiento significativo en SNPs en regiones diferencialmente metiladas (DMRs) en comparación con el fondo genético. Además es específico para cada tipo celular, demostrando una distribución no aleatoria de los SNPs.[2]
Bases de datos
Existen bases de datos bioinformáticas de SNPs al igual que la hay de genes. Las más importantes son:
- dbSNP: base de datos global de todos los SNPs. Está contenida en NCBI (del inglés, National Center for Biotechnology Information).
- HapMap: mapa de SNPs marcadores, también conocidos como tagging-SNPs.
- SNP500: base de datos de SNPs relacionados con cáncer. Se pretende conocer el suficiente número de SNPs implicados en esta enfermedad para diseñar un microarray que permita estudiar la predisposición al cáncer de forma más económica.
- EGP (del inglés, Environmental Genome Project): esta base de datos contiene SNPs que se saben relacionados con la interacción con estímulos ambientales.
- Seattle SNPs: relacionados con la inflamación, coagulación y enfermedades cardiopulmonares.
- HGMD (del inglés, Human Gene Mutation Database): recoge SNPs asociados a enfermedades en general.
- SNPedia: es una base de datos de estilo similar a la wikipedia que aporta información, interpretación y análisis sobre los SNPs.
Nomenclatura
Debido a la gran cantidad de posibles variantes que puede existir de un único SNP su nomenclatura es bastante confusa. Una aproximación es escribir el SNP con un prefijo, seguido de un punto y de un signo "mayor que" separando la versión silvestre del nucleótido o aminoácido mutado; por ejemplo, c.76A>T. De todos modos, en la mayoría de los casos cuando se hace referencia a un SNP es en base a su número rs de la base de datos dbSNP rs number.
Referencias
- ↑ Gibson & Muse. A Primer of Genome Science, 2nd Edition. Sinauer Associates. 2004
- ↑ Ziller, MJ; Gu H, Müller F, Donaghey J, Tsai LT, Kohlbacher O, De Jager PL, Rosen ED, Bennett DA, Bernstein BE, Gnirke A, Meissner A. (2013). «Charting a dynamic DNA methylation landscape of the human genome». Nature 500 (7463): 477-81. doi:10.1038/nature12433.
- Información sobre el Proyecto Genoma Humano. SNP Fact Sheet.
- Genes IX Benjamin Lewin Mc Graw Hill 2008 p. 57
Enlaces externos
- The SNP Consortium LTD. Búsqueda de SNP.
- dbSNP , la mayor base de datos que existe sobre los diferentes tipos de SNP. Mantenida por el Centro Nacional de Información Biotecnológica, en EE UU:
- dbSNP Artículo en Wikipedia en inglés.
- Enlace hacia el sitio web.
- Seattle SNP site Base de datos curada de SNP.
- International HapMap Project. Un recurso público que ayuda a los investigadores a encontrar genes asociados con enfermedades humanas y respuesta a fármacos.
- Glovar Variation Browser. Información sobre variación en un contexto genómico.
- WatCut. Herramienta en línea para el diseño de ensayos SNP-RFLP.
- Restriction HomePage. Conjunto de herramientas para tratamiento del DNA con enzimas de restricción y detección de SNP, incluyendo diseño de cebadores mutagénicos.
- SNPStats. Herramienta web para el análisis de estudios de asociación genética.