拷贝数变异.ppt
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——Redon R, et al. Global variation in copy Number in the human genome. Nature, 2006.
5
CNV相关概念
CNV 与基因组参考序列相比，基因组中≥1kb的 DNA片段插入、缺失和/或扩增，及其互相组 合衍生出的复杂变异．
CNVR (CNV region) 如果一段染色体区域包含若干个源于不同个体 的拷贝数变异，我们可以将这段染色体区域称 为拷贝数变异区域(CNVR)，也就是说，一个 拷贝数变异区域就是一个有重叠部分的各个拷 贝数变异的联合。
6
CNV分类
缺失 扩增 同一位点并发的缺失
与扩增 多等位基因位点 复杂难以描述的位点
2
提纲
CNV由来 CNV相关概念 CNV分类 CNV数据库 CNV遗传学特点 CNV形成及影响机制 CNV检测方法 CNV & SNP CNV与疾病（肿瘤） CNV的局限
3
CNV由来——遗传变异
染色体数目变异
染色体结构变异
SNPs Deletions Insertions VNTRs
基于SNP的GWAS只能解释 疾病一小部分的遗传变异
更完善的GWAS 拷贝数变异CNV
Extending genome-wide association studies to copy-number variation.
——McCarroll, S.A. Hum. Mol. Genet. 2008, 17(2):135-142.
定义不同。
到目前为止，人基因组已发现的CNVs个数远远低于SNPs的个数， 但覆盖的染色体长度至少达到12%的全基因组，目前任何一种遗 传标志都无法比拟的。
一些疾病更有可能是由于CNV所引起的。
CCL3L1基因的CNVs一定程度上决定着对艾滋病病毒感染的抗性，
而CCL基因在SNP图谱上则找不到变异.
高度异质性
不同人群之间可能共享大部分相同的 CNVs，而部分 CNPs 在不 同人群中以不同频率分离并有显著性差异，这一现象是进行CNV 与复杂性状关联研究的基础。
14
CNV产生机制
染色体结构重排造成非等位基因同源重组（大） 非同源末端连接 转座和反转座 与非βDNA结构相关，即DNA的结构有别于
Microsatellite Minisatellite
4
CNV由来
2004年，Iafrate和Sebat各自所在的研究小组首次在 人类基因组中描述了拷贝数变异的存在．
——Iafrate A J, et al. Detection of large-scale Variation in the human genome. Nat Genet, 2004.
SNPs数据对发现潜在的CNVs有一定的指导作用。 预测 定义（≥3个SNP探针发生缺失或扩增） 综合
10
CNV数据库
根据基因组变异数据库(database of genomic variants,DGV,http://projects.tcag.ca/vari ation/) 统计，截至2008年11月10日，基于 NCBI build36参考基因组序列发现的CNVs共 19792个，由此形成CNVR共6225个，覆盖 18.8%的人类基因组常染色质，涉及基因7265 个．
11
12
13
CNV人群遗传学特点
分布范围广
大量存在于人类基因组中，包括健康个体及患者。
可遗传、相对稳定
遵从孟德尔遗传规律，而且它们在人群之间的传递相对稳定，符合 Hardy-Weinberg平衡定律．两个不同个体之间的 CNVs 变化 不足0.5%，而只有不到 1%的 CNVs 无法通过同一等位基因的 简单遗传方式来解释．
拷贝数变异
(copy number variation,CNV)
1
Genome-wide association studies: potential next steps on a genetic journey.
——Mark I. McCarthy. Hum. Mol. Genet. 2008, 17(2): 156–165.
来自百度文库
9
CNV & SNP
为了探究CNV和SNP对表型多样性的贡献率， Stranger等以210个无亲缘相关的HapMap Project 个体为研究材料, 分析了14072个基因的47294个转录 子的表达水平与SNP和CNV的关联性。结果发现， SNP和CNV分别捕获了基因表达的遗传变异的83.6％ 和17.7％，两种类型的变异很少重叠。因此认为，对 各种复杂性状进行分析时必须把两种遗传变异综合起 来进行考察。
——Sebat J, et al. Large-scale copy number polymorphism in the human genome. Science, 2004.
2006 年，Redon等在HapMap计划的270名正常健 康供者中鉴定到1447个CNV区域，它们覆盖了 12%(300 Mb)的人类基因组，与基因组变异和疾病 致病/易感基因位点相关．这些结果提示，CNVs可能 像SNPs一样影响着基因的表达、表型的变异和适应， 可以作为一种重要的疾病易感标志。
这表明两种变异方式存在于基因组的相同部分。 CNVs和SNPs之间存在一定的联系.
许多CNVs位于基因结构变异的复杂区域，一些CNVs与邻近 SNPs存在着连锁不平衡，可通过检验SNPs基因型推测邻近的 CNVs。但另一些CNVs独立分布于基因组内，不能直接通过探测 SNPs而得到，尤其是在富含CNV的区域。
7
CNP (copy number polymorphisms)
类似SNP,人群中等位基因频率>1%的 CNVs 定义为基因组拷贝数多态，90%以上的 CNVs 属于这一类型.
Common CNP >5% Rare CNV <1%
8
CNV & SNP
多态性相似，在人群中均普遍存在。 鉴定的CNVs中有近20％的区段和SNPs所在的DNA区段交叠，
5
CNV相关概念
CNV 与基因组参考序列相比，基因组中≥1kb的 DNA片段插入、缺失和/或扩增，及其互相组 合衍生出的复杂变异．
CNVR (CNV region) 如果一段染色体区域包含若干个源于不同个体 的拷贝数变异，我们可以将这段染色体区域称 为拷贝数变异区域(CNVR)，也就是说，一个 拷贝数变异区域就是一个有重叠部分的各个拷 贝数变异的联合。
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CNV分类
缺失 扩增 同一位点并发的缺失
与扩增 多等位基因位点 复杂难以描述的位点
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提纲
CNV由来 CNV相关概念 CNV分类 CNV数据库 CNV遗传学特点 CNV形成及影响机制 CNV检测方法 CNV & SNP CNV与疾病（肿瘤） CNV的局限
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CNV由来——遗传变异
染色体数目变异
染色体结构变异
SNPs Deletions Insertions VNTRs
基于SNP的GWAS只能解释 疾病一小部分的遗传变异
更完善的GWAS 拷贝数变异CNV
Extending genome-wide association studies to copy-number variation.
——McCarroll, S.A. Hum. Mol. Genet. 2008, 17(2):135-142.
定义不同。
到目前为止，人基因组已发现的CNVs个数远远低于SNPs的个数， 但覆盖的染色体长度至少达到12%的全基因组，目前任何一种遗 传标志都无法比拟的。
一些疾病更有可能是由于CNV所引起的。
CCL3L1基因的CNVs一定程度上决定着对艾滋病病毒感染的抗性，
而CCL基因在SNP图谱上则找不到变异.
高度异质性
不同人群之间可能共享大部分相同的 CNVs，而部分 CNPs 在不 同人群中以不同频率分离并有显著性差异，这一现象是进行CNV 与复杂性状关联研究的基础。
14
CNV产生机制
染色体结构重排造成非等位基因同源重组（大） 非同源末端连接 转座和反转座 与非βDNA结构相关，即DNA的结构有别于
Microsatellite Minisatellite
4
CNV由来
2004年，Iafrate和Sebat各自所在的研究小组首次在 人类基因组中描述了拷贝数变异的存在．
——Iafrate A J, et al. Detection of large-scale Variation in the human genome. Nat Genet, 2004.
SNPs数据对发现潜在的CNVs有一定的指导作用。 预测 定义（≥3个SNP探针发生缺失或扩增） 综合
10
CNV数据库
根据基因组变异数据库(database of genomic variants,DGV,http://projects.tcag.ca/vari ation/) 统计，截至2008年11月10日，基于 NCBI build36参考基因组序列发现的CNVs共 19792个，由此形成CNVR共6225个，覆盖 18.8%的人类基因组常染色质，涉及基因7265 个．
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CNV人群遗传学特点
分布范围广
大量存在于人类基因组中，包括健康个体及患者。
可遗传、相对稳定
遵从孟德尔遗传规律，而且它们在人群之间的传递相对稳定，符合 Hardy-Weinberg平衡定律．两个不同个体之间的 CNVs 变化 不足0.5%，而只有不到 1%的 CNVs 无法通过同一等位基因的 简单遗传方式来解释．
拷贝数变异
(copy number variation,CNV)
1
Genome-wide association studies: potential next steps on a genetic journey.
——Mark I. McCarthy. Hum. Mol. Genet. 2008, 17(2): 156–165.
来自百度文库
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CNV & SNP
为了探究CNV和SNP对表型多样性的贡献率， Stranger等以210个无亲缘相关的HapMap Project 个体为研究材料, 分析了14072个基因的47294个转录 子的表达水平与SNP和CNV的关联性。结果发现， SNP和CNV分别捕获了基因表达的遗传变异的83.6％ 和17.7％，两种类型的变异很少重叠。因此认为，对 各种复杂性状进行分析时必须把两种遗传变异综合起 来进行考察。
——Sebat J, et al. Large-scale copy number polymorphism in the human genome. Science, 2004.
2006 年，Redon等在HapMap计划的270名正常健 康供者中鉴定到1447个CNV区域，它们覆盖了 12%(300 Mb)的人类基因组，与基因组变异和疾病 致病/易感基因位点相关．这些结果提示，CNVs可能 像SNPs一样影响着基因的表达、表型的变异和适应， 可以作为一种重要的疾病易感标志。
这表明两种变异方式存在于基因组的相同部分。 CNVs和SNPs之间存在一定的联系.
许多CNVs位于基因结构变异的复杂区域，一些CNVs与邻近 SNPs存在着连锁不平衡，可通过检验SNPs基因型推测邻近的 CNVs。但另一些CNVs独立分布于基因组内，不能直接通过探测 SNPs而得到，尤其是在富含CNV的区域。
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CNP (copy number polymorphisms)
类似SNP,人群中等位基因频率>1%的 CNVs 定义为基因组拷贝数多态，90%以上的 CNVs 属于这一类型.
Common CNP >5% Rare CNV <1%
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CNV & SNP
多态性相似，在人群中均普遍存在。 鉴定的CNVs中有近20％的区段和SNPs所在的DNA区段交叠，