人類基因組單核苷酸多態(tài)性與染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的關(guān)系分析.pdf

1、基因組變異對(duì)個(gè)體表型有重要影響，單核苷酸多態(tài)性（簡(jiǎn)稱SNP）是一類常見的可遺傳的基因組變異，一些SNP被發(fā)現(xiàn)與疾病表型關(guān)聯(lián)。SNP的形成與DNA突變、DNA損傷修復(fù)等關(guān)聯(lián)。真核DNA以染色質(zhì)的形成存在。核小體是染色質(zhì)的基本構(gòu)成單元，核小體位置、DNA甲基化和組蛋白修飾等因素影響染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的狀態(tài)。研究基因組變異與核小體、染色質(zhì)之間的相互作用，對(duì)于理解基因組變異的分布、變異與疾病關(guān)聯(lián)機(jī)制等有重要價(jià)值。本文在人類基因組中，對(duì)以下問題開展了分析

2、:不同類型的SNP位點(diǎn)相對(duì)核小體的分布是否有差異？SNP位點(diǎn)的分布是否與組蛋白修飾關(guān)聯(lián)？疾病關(guān)聯(lián)SNP的分布有何特征？重要的結(jié)果如下:
　　首先，不同類型SNP相對(duì)于核小體、組蛋白修飾，具有不同的分布模式。我們將SNP劃分為9類SNP(同義SNP、錯(cuò)義SNP、無(wú)義SNP、移碼SNP、鄰近基因3'端SNP、鄰近基因5'端SNP、3'非翻譯區(qū)SNP、5'非翻譯區(qū)SNP和內(nèi)含子SNP)。利用人類基因組核小體位置數(shù)據(jù)和組蛋白修飾數(shù)據(jù)，計(jì)算

3、了不同類型SNP位點(diǎn)周圍的核小體分布模式和組蛋白修飾分布模式。結(jié)果表明，雖然總體上，所有SNP傾向于分布在核小體上，但是不同類型SNP位點(diǎn)周圍核小體分布具有不同的模式，且組蛋白修飾分布的模式也不同。位于編碼區(qū)的SNP傾向于發(fā)生在核小體上和富含抑制性的組蛋白修飾;位于內(nèi)含子區(qū)域、基因間區(qū)、3'非翻譯區(qū)SNP則更多的出現(xiàn)在核小體缺失區(qū)域且缺少各種組蛋白修飾。
　　其次，疾病關(guān)聯(lián)SNP位點(diǎn)周圍的染色質(zhì)具有特殊的特征。我們將疾病關(guān)聯(lián)SNP

4、分為編碼區(qū)疾病關(guān)聯(lián)SNP和非編碼區(qū)疾病關(guān)聯(lián)SNP。將獲取的中性SNP(把同義SNP當(dāng)作中性SNP)作為參照。分別計(jì)算三類SNP位點(diǎn)周圍的核小體分布模式，組蛋白修飾、DNA甲基化和GC含量的分布模式。我們發(fā)現(xiàn)，疾病關(guān)聯(lián)SNP位點(diǎn)周圍存在明顯的核小體占據(jù)。非編碼區(qū)疾病關(guān)聯(lián)SNP位點(diǎn)周圍富含各種組蛋白修飾，并且編碼區(qū)疾病關(guān)聯(lián)SNP位點(diǎn)周圍組蛋白修飾水平與中性SNP位點(diǎn)周圍組蛋白修飾水平相當(dāng)。非編碼區(qū)疾病關(guān)聯(lián)SNP位點(diǎn)周圍的DNA甲基化水平和G

5、C含量水平明顯低于中性SNP位點(diǎn)周圍水平。
　　最后，計(jì)算了調(diào)控位點(diǎn)結(jié)合區(qū)域內(nèi)（轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn)和miRNA靶位點(diǎn)）的SNP位點(diǎn)與核小體分布的關(guān)系。調(diào)控位點(diǎn)結(jié)合區(qū)域SNP位點(diǎn)周圍核小體水平低，且靶位點(diǎn)周圍SNP頻率水平低。另外，我們的結(jié)果還表明，體細(xì)胞突變更多地發(fā)生在SNP位點(diǎn)周圍+1 bp和-1 bp位置上。
　　本文系統(tǒng)地分析了人類基因組中不同類型SNP位點(diǎn)周圍染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的特征，這些分析對(duì)于理解基因組變異與染色質(zhì)結(jié)構(gòu)之間