「コピー数変化」の版間の差分

　同時期から、コピー数変化を検出できる様々な解析法が開発され、より高密度の解析が可能となり、当初予想された以上にヒトゲノムにはCNVが存在することが判明した。国際HapMapプロジェクトで用いられたヨーロッパ、アフリカ、アジアの異なる祖先をもつ3系統270名の[[wikipedia:JA:リンパ芽球細胞|リンパ芽球細胞]]（lymphoblastoid cell lines: LCLs)由来のDNAを使用してCNVの検証が行われた。Affymetrix GeneChip Human Mapping 500K early access array (500K EA)と、whole genome TilePath (WGTP) arrayの2種類を用いた検証の結果、合計1447か所のCNVsが検出された。そのゲノムサイズの合計は約360 Mb でヒトゲノムの約12&nbsp;%に相当した<ref name="ref4"><pubmed>17122850</pubmed></ref> <ref name="ref5"><pubmed>16418744</pubmed></ref>。また、2010年のConradらは、41人の女性のLCLs由来のDNAを用いてNimbleGen arrayを用いた解析を行い、11,700か所のCNV　(サイズの中央値：2.7 kb)を検出した<ref name="ref6"><pubmed>19812545</pubmed></ref>。 2006年RedonらによりヒトゲノムCNVカタログが作成され<ref name="ref7"><pubmed>20002459</pubmed></ref>、現在ではヒト、[[wikipedia:JA:マウス|マウス]]、[[wikipedia:JA:ラット|ラット]]、[[wikipedia:JA:チンパンジー|チンパンジー]]、[[wikipedia:JA:アカゲザル|アカゲザル]]、[[キイロショウジョウバエ|キイロショウジョウバエ]]等でも同様のCNVカタログが作成されている<ref name="ref8">'''Henrichsen, C.N., E. Chaignat, and A. Reymond'''<br>Copy number variants, diseases and gene expression.<br>''Hum Mol Genet,'' 2009. 18(R1): p. R1-8.</ref>。  

[[Image:1NAHR.png|thumb|300px|<b>図1．NAHR</b><br />太青矢印はLCR/SDの位置と方向を、橙四角は遺伝子を示す。2本鎖DNA上に存在するLCR等の相同性の高い配列（青）間で異常な組み換え（赤点線）が起こり、相同配列間のゲノムが重複あるいは欠失する。<br />Wenli Gu et al 2008 より改変引用<ref name="ref11"><pubmed>19014668</pubmed></ref>]]  

[[Image:2NHEJ.png|thumb|300px|<b>図2．NAHR</b>]]  

[[Image:3FoSTeS.png|thumb|300px|<b>図3．FoSTeS</b><br />Wenli Gu et al 2008 より改変引用<ref name="ref11"><pubmed>19014668</pubmed></ref>]]

　通常１Kb以上の長さで、90%以上の相同性を持つ配列はlow copy repeats (LCRs) またはsegmental duplications (SDs）と定義される<ref name="ref9"><pubmed>20059347</pubmed></ref>。このような配列はヒト[[wikipedia:JA:ハプロイド|ハプロイド]]ゲノムに3.6&nbsp;%存在するとされる<ref name="ref10"><pubmed>11381028</pubmed></ref>。特に10 kb以上の長さで97%以上の相同性を持つ場合LCRs領域では、ゲノム不安定性が高まり、組み換えが起こりやすくなるため欠失、重複、挿入、転座、逆位によるゲノム再構成 (genomic rearrangement) が生じやすい。これらのゲノム再編成を生じるメカニズムとして、生体内では主に以下の3つが考えられている<ref name="ref11"><pubmed>19014668</pubmed></ref>。    

#NAHR (non-allelic homologous recombination) （図1）<br>  

#NHEJ (non-homologous end joining)<ref name="ref12"><pubmed>21910633</pubmed></ref> （図2）<br>  

#FoSTeS (fork stalling and template switching) （図3）<br>

=== Array　CGH  ===

[[Image:4ArrayCGH.png|thumb|300px|<b>図4．アレイCGH</b><br />比較ゲノムハイブリダイゼーション法(ComparativeGenomicHybridization:CGH)は全ゲノムを対象にDNAコピー数変化を調べるための効率的な方法。<br />Agilento社HPより一部改変引用]]  

=== SNP array ===

[[Image:5SNParray.png|thumb|300px|<b>図5．SNP array</b><br />検体DNAを断片化した後に蛍光色素で標識し、熱変性条件下でチップと反応させる]]

=== 定量PCR法（quantitative real time polymerace chain reaction: qPCR）  ===

=== MLPA法（multiplex ligation-dependent probe amplification 法）  ===

　欠失、重複などのゲノム再構成が起きる際、遺伝子そのものあるいは遺伝子発現に関与する領域を含む事がある。ヒトゲノムで一世代を経ることで点変異（SNP）は1.8～2.5x10^-8、CNVは1.7x10^-6～1.2x10^-4の確率で起こるとされており、CNV発生はSNPのそれに比べて102～104倍高率であるため、遺伝子の点変異よりもCNVが原因となる遺伝性疾患が多いと推定される<ref name="ref13"><pubmed>17597781</pubmed></ref> 。CNVはいくつかの分子メカニズム（表１）を介して生じ、病気を惹起する場合もある。病的・非病的CNVがあり、例えばCNVが①罹患の血縁者に存在するか既報の疾患関連CNVに一致する、②疾患責任遺伝子や多数の遺伝子を含むか遺伝子発現領域を含む、③サイズが３Mb以上である、④増幅が3コピー以上である、などの場合、病的CNVである可能性が高いと考えられている<ref name="ref14"><pubmed>17597782</pubmed></ref>。  

　正常人に認めるCNVsは[http://projects.tcag.ca/variation/ Toronto Database of Genomic Variants]や[http://humanparalogy.gs.washington.edu/structuralvariation/ Human Structural Variation Database] に登録・一般公開されている。また、臨床学的な情報を含む染色体異常は[https://decipher.sanger.ac.uk/ DECIPHER (Database of Chromosomal Imbalance and Phenotype in Humans Using Ensembl Resources)]、[http://umcecaruca01.extern.umcn.nl:8080/ecaruca/ecaruca.jsp/ ECARUCA (European Cytogenetics Association Reigister of Unbalanced Chromosome Aberrations)]、[https://www.iscaconsortium.org/ ISCA(The International Standards for Cytogenomic Arrays (ISCA) Consortium)]などで検索可能である。    

表１. CNVと疾患関連性の代表例と分子学的メカニズム<ref name="ref15"><pubmed>18160035</pubmed></ref> <ref name="ref16"><pubmed>16444292</pubmed></ref>  

{| cellspacing="1" cellpadding="1" border="1" style="width: 800px; height: 760px;"

| Examples<ref name="ref15"><pubmed>18160035</pubmed></ref>  

| colspan="2" | Examples of Disease<ref name="ref15"><pubmed>18160035</pubmed></ref> <ref name="ref16"><pubmed>16444292</pubmed></ref>  

| rowspan="2" | ① 遺伝子効果（dose-sensitive gene）  

| rowspan="2" | [[Image:コピー数変化表1.png|thumb|250px]]  

| ② position effect

| [[Image:コピー数変化表2.png|thumb|250px]]  

| [[Blepharophimosis syndrome]]  

| ③ unmasking of recessive allele

|  [[Image:コピー数変化表3.png|thumb|250px]]  

| ④ Gene interruption Gene fusion

|  [[Image:コピー数変化表4.png|thumb|250px]]  

<br>  

<references />