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基因组学中的SNP分析
基因组学中的SNP分析SNP（Single Nucleotide Polymorphism）是指基因组中的单个核苷酸突变。
SNP分析是基因组学研究中的重要分析方法之一，为了更好地了解SNP分析在基因组学中的作用，我们需要从以下几个方面进行逐步的了解。
一、SNP的特征SNP是常见的继承性遗传变异，主要发生在基因组中7-10%的位置。
它具备许多有价值的特征，例如高度多态性、共有性基因性和容易鉴定性等。
SNP的多态性使其成为研究人类及其他物种遗传标记的优良素材。
SNP基于其出现的频率可以分为高频和低频。
高频SNP在人类人群中具有普遍性，低频SNP在某些群体中出现的频率很低。
SNP在基因组中的位置也非常有规律，即位于编码区、非编码区、隐形区，以及转录因子结合区等重要区域中。
二、SNP分析的方法SNP分析的方法根据分析的目的和数据场景不同，可以分为不同的方法。
常见的SNP分析技术包括测序分析、芯片分析和PCR分析等。
测序分析是快速发展的分析技术，包括全基因组测序和目标基因测序两种。
芯片分析是目前应用比较广泛的SNP分析技术，可快速、准确地进行大规模的SNP检测。
PCR分析适用于单个SNP的检测和测序后验证，具有快速、灵敏度高、操作简单等优点。
三、SNP分析的应用SNP分析在基因组学中的应用非常广泛，主要应用于以下几个方面：1、研究遗传多样性SNP在人群中的频率不同，可以用于描述人类、动植物的遗传多样性，推断人类或种群的出现时间及演化过程等。
2、研究遗传病理学SNP分析也可用于研究不同类型的疾病和病态的发生机制，便于快速准确地识别和分析疾病易感性基因。
3、研究药理学SNP分析也可以帮助研究药物代谢方面的基因，寻找药物作用机制、筛选新药等。
4、研究育种学SNP不仅可应用于人类、动植物的遗传多样性研究中，还可以帮助育种与遗传改良中研究重要基因资源。
四、SNP分析的未来SNP分析虽然已经在基因组学研究中得到了广泛的应用，但随着科技的不断进步，SNP分析的应用范围将会更广泛。
SNP分析命令范文
SNP分析命令范文SNP（Single Nucleotide Polymorphism，单核苷酸多态性）是一种常见的基因变异形式，它在基因组中的单个核苷酸位置上出现了多个可能的碱基。
SNP分析是研究和鉴定SNP在个体或种群中的分布和相互关系的方法。
对于研究人类和其他生物种群的基因变异和相关性，SNP分析被广泛应用于基因组学、进化生物学、人类遗传学和相关疾病的研究。
1.样本准备：首先需要准备好所需样本，并提取其中的DNA。
样本可以是血液、组织、唾液等。
DNA提取可以使用各种商用DNA提取试剂盒或标准的有机/无机方法。
2. Genotyping（基因分型）：SNP分析的第一步是进行基因型（基因组型）鉴定，确定样本中每个SNP位点上的碱基。
常见的基因分型方法包括PCR-RFLP（聚合酶链反应-限制性片段长度多态性）、TaqMan探针分型、SNP芯片分析和高通量测序等。
3.数据处理和分析：获得基因型数据后，需要进行数据处理和分析。
常见的数据处理包括质量控制筛选、错误纠正和填充缺失值等。
数据分析可以使用各种统计学和生物信息学方法来研究SNP在个体或种群中的频率、关联性和相关性等。
常用的分析方法包括关联分析、群体结构分析、遗传多态性评估等。
4.功能注释：SNP是可能会对基因功能产生影响的遗传变异。
因此，在SNP分析中，经常需要对鉴定的SNP进行功能注释。
这使得我们可以了解SNP是否位于编码区、非编码区、转录因子结合位点等，从而评估其对基因功能的影响。
5.生物特征和关联研究：SNP的分析还可以用于研究SNP与个体生理特征、疾病易感性、药物反应等之间的关联。
通过比较不同个体之间的SNP分布，我们可以发现与特定生理特征或疾病相关的SNP。
1.PLINK：一款常用的用于执行SNP数据管理和基因关联分析的软件。
可以用于数据质量控制、基因型质量控制、关联性分析、基因型-表型关联等。
2. GATK (Genome Analysis Toolkit)：是一款用于基因组数据分析的强大软件，包括对SNP和INDEL的鉴定与拼接、变异注释等。
SNP数据结果说明文档
一、数据结果说明数据结果均在Data results文件夹中Raw data为原始数据1.结尾为samplesheet.xls文件为样本说明文件2.结尾为样本编号_FinalReport.txt的文件为每个样本的分型结果数据每列的含义:SNP_ID: SNP名称其余列为每个样本的分型数据3.结尾为Samples Table.txt的文件为每个样本的call Rate值情况数据每列的含义:Index: 数据编号Sample ID: 样本编号Call Rate: 样本的call Rate值Gender: 样本的性别p05 Grn: 百分之五分位数时A等位基因的强度p50Grn: 百分之五十分位数时A等位基因的强度p95 Grn: 百分之九十五分位数时A等位基因的强度p05 Red: 百分之五分位数时B等位基因的强度p50Red: 百分之五十分位数时B等位基因的强度p95 Red: 百分之九十五分位数时B等位基因的强度p10 GC: 此样本所有SNP 百分之十分位数的Gen Call scoreP50 GC: 此样本所有SNP百分之五十分位数的Gen Call scoreRep Error Rate,PC Error Rate,PPC Error Rate,Subset结果并不给出所以略过.Aux: 用户自己设置的SNP辅助值Genotype for exm-IND11-102094357: exm-IND11-102094357的基因型Array Info.Sentrix ID: 芯片条形码IDArray Info.Sentrix Position: 样本在芯片上的位置4.DNAReport.csv 包含AA,AB 等位基因频率等5.Plink文件夹中是转化为plink格式的数据。
V 分析说明：此分析为收费项目用penncnv软件做CNV分析包括V，CNVR的区域、CN值、所含SNP位点数、基因注释等。
SNP检测技术共35页文档
SNP 的特点
在遗传学分析中, SNP 作为一类遗传标记得以广泛 应用, 主要源于这几个特点:
（1）密度高 SNP在人类基因组的平均密度估计
为 1\1000 bp , 在整个基因组的分布达 3×106个, 遗传距离为 2～3cM , 密度比微卫星标记更高, 可以 在任何一个待研究基因的内部或附近提供一系列标 记。
特点：由于该方法简单快速，因而被广泛运用于未知基因突 变的检测。这种方法的弊端在于不能确定突变类型和具体 位置。
变性梯度凝胶电泳（DGGE）
原理：是利用长度相同的双链 DNA片段解链温 度不同的原理,通过梯度变性胶将 DNA片段分开 的电泳技术。
电泳开始时,DNA 在胶中的迁移速率仅与分 子大小有关, 而一旦DNA 泳动到某一点时, 即到 达该DNA 变性浓度位置时, 使得DNA 双链开始 分开,从而大大降低了迁移速率。当迁移阻力与电 场力平衡时, DNA 片段在凝胶中基本停止迁移。 由于不同的DNA 片段的碱基组成有差异, 使得其 变性条件产生差异, 从而在凝胶上形成不同的条 带。
等位基因特异 PCR ( AS-PCR)
原理：根据 SNP位点设计特异引物,其中一条链(特 异链)的3′末端与 SNP位点的碱基互补(或相同) , 另一条链(普通链)按常规方法进行设计,因此,ASPCR技术是一种基于SNP的PCR标记。因为特异引 物在一种基因型中有扩增产物,在另一种基因型中没 有扩增产物,用凝胶电泳就能够很容易地分辨出扩增 产物的有无,从而确定基因型的 SNP。
性片 段长度多态性，微卫星那样对片段的长度作出测 量，这使得基于SNP的检测分析方法易实现自动 化。
一、 SNPs经典检测方法
一大类是以凝胶电泳为基础的传统经典的检测方 法,如: 1 . 限制性片段长度多态性法 PCR- RFLP ; 2 .单链构象多态性法 PCR- SSCP ; 3 . 变性梯度凝胶电泳 ( dena t ur i ng gradient gel eletrophoresi s DGGE ); 4 .等位基因特异性 PCR ( allele specific PCR, ASPCR )等等
SNP相关知识总结
在SNP数据分析过程中，涉及到个体的基因信息，因此必 须采取严格的隐私保护措施，确保数据的安全性和保密性 。这包括对数据进行加密、限制数据访问权限等措施。
技术发展与标准化
技术进步推动研究
随着基因组学、生物信息学和相关技术的不断发展， SNP研究得以不断深入。新技术和方法的应用为SNP研 究提供了更多可能性，例如高通量测序技术、人工智能 和机器学习等。
Part
02
SNp的遗传学效应
基因型与表型
基因型
指生物体的遗传组成，由基因组合决定。
表型
指生物体的表现型，由基因型和环境因素共同决定。
遗传模式
01
02
03
单一等位基因遗传
一个基因位点上存在两个 等位基因，其中一个为显 性，一个为隐性。
共显性遗传
两个等位基因同时表达， 不存在显性与隐性的关系。
多态性遗传
其他检测技术
TaqMan探针法
基于荧光共振能量转移原理，通过特异性探针与待测基因组DNA进行杂交，通过 荧光信号变化进行SNP分型。
限制性片段长度多态性分析
利用限制性内切酶对基因组DNA进行切割，通过电泳分离后比较不同长度片段的 数量和分布，确定SLeabharlann P位点。Part04
SNp在医学研究中的应用
疾病预测与诊断
基因分型芯片技术
通过设计特定探针阵列，对基因组DNA进行捕获和杂交，再通过信号检测系统进行数 据分析，实现SNPs的快速分型。
基于测序的检测技术
第二代测序技术
也称为高通量测序技术，通过大规模平行测序平台，对基因组DNA进行全覆盖 测序，能够发现基因组中的所有SNPs。
第三代测序技术
采用单分子实时测序技术，具有更高的测序速度和准确性，适用于大规模SNP 筛查和高通量SNP分型。
SNP
(single nucleotide polymorphism ，SNP，发音为“snips”), 主要是指在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的DNA 序列多态性。
它是人类可遗传的变异中最常见的一种。
占所有已知多态性的90% 以上。
SNP 在人类基因组中广泛存在，平均每500 ～1000 个碱基对中就有1 个，估计其总数可达300 万个甚至更多。
(1) SNPs在基因组中的分布（每500-1000个碱基就有一个标记）无论是比较于RFLP限制性片段长度多态性分析还是STR微卫星标记（6000-7000多个Markers），都要广泛得多；(2) SNP在人群中是二等位基因性的，在任何人群中其等位基因频率都可估计出来；(3) 与串联重复的微卫星位点相比，SNP是高度稳定的，尤其是处于编码区的SNP(cSNP)，而前者的高突变率容易引起对人群的遗传分析出现困难；(4) 部分位于基因内部的SNP可能会直接影响产物蛋白质的结构或基因表达水平，因此，它们本身可能就是疾病遗传机制的候选改变位点；(5)易于进行自动化、规模化分析，缩短了研究时间。
在基因组DNA 中，任何碱基均有可能发生变异，因此SNP 既有可能在基因序列内，也有可能在基因以外的非编码序列上。
总的来说，位于编码区内的SNP(coding SNP,cSNP) 比较少，因为在外显子内，其变异率仅及周围序列的1/5 。
但它在遗传性疾病研究中却具有重要意义，因此cSNP的研究更受关注。
从对生物的遗传性状的影响上来看，cSNP又可分为2 种：一种是同义cSNP(synonymous cSNP), 即SNP 所致的编码序列的改变并不影响其所翻译的蛋白质的氨基酸序列，突变碱基与未突变碱基的含义相同；另一种是非同义cSNP(non-synonymous cSNP), 指碱基序列的改变可使以其为蓝本翻译的蛋白质序列发生改变，从而影响了蛋白质的功能。
这种改变常是导致生物性状改变的直接原因。
SNP简介
SNP简介SNP 全称为 Single Nucleotide Polymorphism，是指单核苷酸多态性。
它是基因变异的一种，是指基因座上某个单一核苷酸发生的变异。
SNP 是目前研究基因多态性最常用的方法之一。
在人类基因组中，SNP 的数量被估计为约 30 亿个，大约每 1000 个碱基中就会出现一个 SNP。
SNP 会影响基因的表达和蛋白质的结构和功能，因此与许多疾病的发生有关。
研究 SNP 可以帮助我们了解不同个体的遗传差异，如何影响健康和疾病的发生以及如何应对医学挑战。
SNP 研究的重要性主要体现在以下三个方面：1. 个性化医学SNP 可以用于疾病风险评估和诊断。
对 SNP 的研究可以帮助我们寻找某些疾病的遗传基础，预测个体患某些疾病的风险。
临床医生可以利用这些信息来制定个性化的治疗方案，更好地关注患者的健康。
2. 新药研发SNP 研究能为新药研发提供有价值的信息。
对 SNP 的研究可以帮助科学家理解药物对患者的作用原理，预测药物的应用范围，优化药物治疗方案以及避免药物不良反应。
通过这些手段，研究人员可以更快地发现更好的治疗方案，更好地满足患者对药物的需求。
3. 人类基因组学SNP 的研究是人类基因组学的重要组成部分。
通过比较 SNP 在不同种群中的分布，可以推测人类的人口迁移历史。
此外，由于 SNP 可以反映基因座的多态性，因此可以通过 SNP 研究不同人群之间的基因差异，为我们探讨人类文化和进化提供新的视角。
综上所述，SNP 的研究为我们提供了诸多有价值的信息，在医学、生物学、人类学等领域有广泛的应用。
未来，我们相信通过对 SNP 的不断深入研究，会给人类健康和生存的未来带来更加详尽的认识。
SNP实验标准操作规程.doc
一、原理SNP (Single Nucleotide Polymorphism) 即单核苷酸多态性，是由于单个核苷酸改变而导致的核酸序列多态性 (Polymorphism) 。
据估计，在人类基因组中，大约每千个碱基中有一个 SNP，无论是比较于限制性片段长度多态性 (RFLP)分析还是微卫星标记 (STR)，都要广泛得多。
SNP是我们考察遗传变异的最小单位 ,据估计，人类的所有群体中大约存在一千万个 SNP位点。
一般认为，相邻的 SNPs 倾向于一起遗传给后代。
于是，我们把位于染色体上某一区域的一组相关联的 SNP等位位点称作单体型（ haplotype ）。
大多数染色体区域只有少数几个常见的单体型（每个具有至少 5%的频率），它们代表了一个群体中人与人之间的大部分多态性。
一个染色体区域可以有很多 SNP位点，但是我们一旦掌握了这个区域的单体型，就可以只使用少数几个标签 SNPs(tagSNP)来进行基因分型，获取大部分的遗传多态模式。
二、样品准备1. DNA 抽提①1、取新鲜肌肉组织约100mg， PBS漂洗干净，置于 1.5ml 离心管中，加入液氮，迅速磨碎。
②加 200μl 缓冲液 GA，震荡至彻底悬浮。
加入20μl 蛋白酶 K（20mg/ml ）溶液，混匀③加 220μl 缓冲液 GB，充分混匀，37℃消化过夜，溶液变清亮。
加220μl 无水乙醇，充分混匀，此时可能会出现絮状沉淀。
CB 中，（吸附柱放入废液收集管④将上述一步所得溶液和絮状沉淀都加入一个吸附柱中） 12000rpm离心30秒，弃掉废液。
⑤加入500μl 去蛋白液GD（使用前请先检查是否已加入无水乙醇），12000rpm 离心30秒，弃掉废液。
⑥加入 700μl 漂洗液 GW（使用前请先检查是否已加入无水乙醇），12000rpm 离心 30秒，弃掉废液。
加入500μl 漂洗液 GW, 12000rpm离心30秒，弃掉废液。
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依据排列组合原理一共可以有6种替换情况 A/ G、A/ T、A/ C、C/ G、C/ T 和G/ T 但事实上,转换的发生频率占多数,而且是C-T 转换为主 其原因是Cp G的C 是甲基化的,容易自发脱氨 基形成T
SNP发生频率 在动物基因组中分布广泛 如果随即抽取两个人的基因组对比,大概1000个 碱基就会出现一个SNP 如果样本数增加,SNP会继续增加 300-600bp即会出现一个SNP
关于SNP
李欣刚 2019年7月17日Biblioteka SNP概念
SNP，single nucleotide polymorphism，单核 苷酸多态性。是指基因组水平上由单个核苷酸 的变异所引起的DNA 序列多态性,在群体中的 发生频率不小于1 %。 包括单个碱基的转换、颠换、插入和缺失等 转换是指同型碱基之间 G-A,T-C 颠换是指发生在嘌呤与嘧啶之间A-T、A-C、 C-G、G-T
关于单体型haplotype
人类基因组中,相邻近的SNPs等位位点倾向于以一个 整体遗传给后代。 位于一条染色体上或某一区域的一组相关联的SNP 等位位点被称作单体型( haplotype) 。 如果一个单体型有N 个变异位点,理论上就可能有n的 10次方种可能的单体型。实际上,大多数染色体区域 只有少数几个常见的单体型(它们代表了一个群体中 人与人之间的大部分多态性。一个染色体区域可以有 很多SNP位点,但是只用少数几个标签SNPs,就能够提 供该区域内大多数的遗传多态模式,这样将大大减少用 于基因型与疾病关联分析中的SNPs—基于板块理论。
疾病易感性研究中的应用
原理：SNPs 被认为是一种稳定遗传的早期突变,与疾 病有着稳定的相关性。当一个遗传标记的频率在患者 明显超过非患者时,即表明该标记与疾病关联,通过比 较分析两者的单倍型和研究连锁不平衡性,可将基因组 中任何未知的致病基因定位。 Horikawa 等，应用SNPs作为遗传标记通过基于连锁 不平衡的相关分析,在墨西哥裔美国人群和北欧人群中 发现了一个DM 易感基因———钙离子中性蛋白酶基 因(CAPN10 基因) ,该基因第三个内含子上的A/ G多 态性(SNP43) 同2 型糖尿病(2 型DM) 连锁,该位点为 纯合子G的个体患2 型DM 的风险增加,这是目前为止 所发现的第一个与2 型DM 相关的SNP ,预示了SNP 在DM 相关基因研究中的重要作用。
药物基因组学研究中的应用
SNPs 可以精细地反映个体的遗传差异,SNPs 位点与个体的药物 反应进行相关分析,从而确定基因在药物作用中的功能和意义。这 样既可以根据患者的遗传特性设计治疗方案,实现“个性化治疗”, 提高药效，降低药物的毒副作用,又可以在临床试验阶段为特定的 药物选择合适的受试者,提高效率,减少费用。 Paulussen 等，利用探针药咪达唑仑确定CYP3A5 的表型特征,然 后利用PCR 为基础的检测方法分析了CYP3A5 基因的5′区,鉴定了 两个连锁的多态位点:T2369G、A245G,从而把表型与基因型联系 起来。这两个多态位点位于转录调控区,与基因的表达和活性的提 高有关。CYP3A4 、CYP3A5的表达及活性具有明显的个体差异, CYP3A4 在个体间稍有差别却是组成性表达的,而CYP3A5 在个体 间可有可无,但能明显影响药物的代谢动力学,进而影响个体对药物 的反应及疾病易感性。Macphee等，研究发现, 不到10 %的白人 有CYP3A5 , 而60 %以上的非洲黑人有CYP3AP1 G244 等位基因, 该基因型是表达CYP3A5 所必需的,导致非洲人对药物的需要量比 其他人群高。
连锁不平衡性分析
原理：首先确定一批按一定间隔存在、覆盖整个基因 组的SNP 标记,然后在特定群体中寻找这些SNP 标记 与待研究特征之间的关系,即确定与特征相关的SNP 基因型,从而确定导致生物出现特定性状的基因组区域 Martin 等，为阿尔茨海默症(Alzheimer disease , AD) 的候选基因ApoE 附近的SNP 制图,在ApoE 周围 1.5Mb 的区域内为60 个SNP 分型,并通过家系连锁分 析,在ApoE 基因两侧各40kb 的区域内13 个SNP 中发 现有7 个连锁,已有有力证据表明这7 个SNP 以及 ApoE 基因周围16 kb 内另外两个SNP 与AD 连锁。
SNP的分型 例如:某些人染色体上某个位置的碱基是A,而另一些人染 色体的相同位置上的碱基则是G。同一位置上的每个 碱基类型叫做一个等位位点。除性染色体外,每个人体 内的染色体都有两份。一个人所拥有的一对等位位点 的类型被称作基因型( genotype ) 。对上述SNP 位点 而言,一个人的基因型有3 种可能性,分别是AA、AG或 GG。基因型这一名称既可以指个体的某个SNP的等 位位点,也可以指基因组中很多SNPs的等位位点。
国际HapMap计划
HapMap：haplotype map 欧裔30/非裔30/亚裔30 中国卷-本所曾长青老师组 提供亚洲一般的样本 3号、21号、8号染色体短臂 中国卷占总任务的10%
SNP的意义（微观）
绝大多数位于非转录区，非编码区。 少数位于编码区。 编码区的意义，同义，错义，移码。 非转录区和非编码区的调控功能。
SNP的应用（宏观意义）
基因组制图中的应用 在种族遗传学和连锁不平衡性分析中的应用 医学中疾病易感性研究中的应用 药物基因组学研究中的应用 临床耐药研究中的应用 遗传育种的应用
基因组制图
“遗传图”、“物理图”、“序列图”和“转 录图” 将SNPs 与人类基因组序列、物理和遗传图谱 结合起来以期在序列变异、疾病关联基因、种 族遗传和基因组扫描等方面作出进一步研究。 2019年，SNPs图谱，2227 个SNPs 定位和作 图。 2019年，124万个SNPs的图谱。 目前超过500万个SNP位点，图谱未知。
种族遗传学
Tang 等，研究了来自世界五个地区(中国、马 来、高加索、印度和非洲) 人群的MDR1 基因 的单倍体和连锁不平衡特征,发现具有e12/ 1236T2e21/2677T2e26/ 3435T 亚型的单倍型 mh5 在非洲人群以外的四种人群中高度表达, 而具有e12/ 1236C2e21/ 2677G2e26/ 3435C 亚型的单倍型mh7 在非洲人群中占了1/ 3 以上, 进一步证明了种族间的表形差异。