Tableau SNP - SNP array

Voir aussi : puce à ADN et génotypage SNP

En biologie moléculaire , la puce SNP est un type de puce à ADN utilisée pour détecter les polymorphismes au sein d'une population. Un polymorphisme nucléotidique unique (SNP), une variation à un seul site de l' ADN , est le type de variation le plus fréquent dans le génome. Environ 335 millions de SNP ont été identifiés dans le génome humain , dont 15 millions sont présents à des fréquences de 1% ou plus dans différentes populations dans le monde.

Des principes

Les principes de base de la puce SNP sont les mêmes que ceux de la puce à ADN. Il s'agit de la convergence de l'hybridation d'ADN , de la microscopie à fluorescence et de la capture d'ADN en surface solide. Les trois composants obligatoires des tableaux SNP sont :

  1. Une matrice contenant des sondes d' oligonucléotides spécifiques d'allèles (ASO) immobilisées .
  2. Séquences d' acides nucléiques fragmentées de la cible, marquées avec des colorants fluorescents.
  3. Un système de détection qui enregistre et interprète le signal d' hybridation .

Les sondes ASO sont souvent choisies sur la base du séquençage d'un panel représentatif d'individus : les positions qui varient dans le panel à une fréquence spécifiée sont utilisées comme base pour les sondes. Les puces SNP sont généralement décrites par le nombre de positions SNP qu'elles testent. Deux sondes doivent être utilisées pour chaque position SNP afin de détecter les deux allèles ; si une seule sonde était utilisée, l'échec expérimental serait impossible à distinguer de l' homozygotie de l'allèle non sondé.

Applications

Profil du nombre de copies d'ADN pour la lignée cellulaire de cancer du sein T47D (Affymetrix SNP Array)
Profil LOH pour la lignée cellulaire de cancer du sein T47D (Affymetrix SNP Array)

Une puce SNP est un outil utile pour étudier de légères variations entre des génomes entiers . Les applications cliniques les plus importantes des puces SNP sont la détermination de la susceptibilité aux maladies et la mesure de l'efficacité des thérapies médicamenteuses conçues spécifiquement pour les individus. En recherche, les puces SNP sont le plus souvent utilisées pour les études d'association à l'échelle du génome . Chaque individu possède de nombreux SNP. L' analyse de liaison génétique basée sur les SNP peut être utilisée pour cartographier les loci de la maladie et déterminer les gènes de susceptibilité aux maladies chez les individus. La combinaison de cartes SNP et de matrices de SNP à haute densité permet aux SNP d'être utilisés comme marqueurs de maladies génétiques présentant des traits complexes . Par exemple, des études d'associations pangénomiques ont identifié les SNP associés à des maladies telles que l' arthrite rhumatoïde , le cancer de la prostate , tableau A SNP peut également être utilisé pour générer un virtuel caryotype en utilisant le logiciel pour déterminer le nombre de copies de chaque SNP sur le tableau, puis aligner les SNP dans l'ordre chromosomique.

Les SNP peuvent également être utilisés pour étudier les anomalies génétiques du cancer. Par exemple, les réseaux SNP peuvent être utilisés pour étudier la perte d'hétérozygotie (LOH). LOH se produit lorsqu'un allèle d'un gène est muté de manière délétère et que l'allèle fonctionnant normalement est perdu. LOH se produit généralement dans l'oncogenèse. Par exemple, les gènes suppresseurs de tumeurs aident à empêcher le développement du cancer. Si une personne a une copie mutée et dysfonctionnelle d'un gène suppresseur de tumeur et que sa deuxième copie fonctionnelle du gène est endommagée, elle peut devenir plus susceptible de développer un cancer.

D'autres méthodes basées sur des puces telles que l'hybridation génomique comparative peuvent détecter des gains ou des délétions génomiques conduisant à la LOH. Les puces SNP, cependant, ont l'avantage supplémentaire de pouvoir détecter le LOH neutre en copie (également appelé disomie uniparentale ou conversion génique). Le LOH neutre en copie est une forme de déséquilibre allélique. Dans LOH neutre en copie, un allèle ou un chromosome entier d'un parent est manquant. Ce problème conduit à la duplication de l'autre allèle parental. La LOH neutre en copie peut être pathologique. Par exemple, disons que l'allèle de la mère est de type sauvage et entièrement fonctionnel, et que l'allèle du père est muté. Si l'allèle de la mère est manquant et que l'enfant a deux copies de l'allèle mutant du père, la maladie peut survenir.

Les réseaux SNP à haute densité aident les scientifiques à identifier les modèles de déséquilibre allélique. Ces études ont des utilisations pronostiques et diagnostiques potentielles. Parce que la LOH est si courante dans de nombreux cancers humains, les puces SNP ont un grand potentiel dans le diagnostic du cancer. Par exemple, des études récentes sur les réseaux SNP ont montré que les tumeurs solides telles que le cancer gastrique et le cancer du foie présentent une LOH, tout comme les tumeurs malignes non solides telles que les tumeurs malignes hématologiques , ALL , MDS , CML et autres. Ces études peuvent fournir des informations sur la façon dont ces maladies se développent, ainsi que des informations sur la façon de créer des thérapies pour elles.

L'élevage d'un certain nombre d'espèces animales et végétales a été révolutionné par l'émergence des réseaux SNP. La méthode est basée sur la prédiction du mérite génétique en incorporant des relations entre les individus sur la base de données de matrice SNP. Ce processus est connu sous le nom de sélection génomique. Les matrices spécifiques aux cultures trouvent une utilisation dans l'agriculture.

Les références

Lectures complémentaires