Разнообразие методов детекции полиморфных нуклеотидов в известных снипах. I. Термины и краткий перечень подходов
04.04.2022
Авторы:
Название:
Разнообразие методов детекции полиморфных нуклеотидов в известных снипах. I. Термины и краткий перечень подходов
Страницы:
434-443
Важность выявления однонуклеотидных замен в геномах разных организмов трудно переоценить, поскольку именно они во многом отвечают за жизненный статус и все шире используются в маркер-ориентированной селекции сельскохозяйственных животных и растений. Если de novo обнаружение полиморфных нуклеотидов осуществляется с помощью секвенирования отдельных генов или полных геномов, то детекция уже известных полиморфных нуклеотидов (генотипирование) проводится с помощью огромного количества методов с их бесчисленными вариациями. В данном обзоре дано краткое перечисление основных методов детекции полиморфных нуклеотидов и приведена небольшая историческая справка по терминологии однонуклеотидного полиморфизма, известного сейчас как ОНП или SNP, читаемого как «снип».
- Анисимов В.А., Гарафутдинов Р.Р., Сагитов А.М., Сахабутдинова А.Р., Хуснутдинова Э.К., Аминев Ф.Г., Чемерис А.В. ДНК-криминалистика – зарождение, современность и перспективы // Биомика. 2019. Т.11(3). С. 282-314. DOI:10.31301/2221-6197.bmcs.2019-26 2. Гарафутдинов Р.Р., Баймиев Ан.Х., Малеев Г.В., Алексеев Я.И., Зубов В.В., Чемерис Д.А., Кирьянова О.Ю., Губайдуллин И.М., Матниязов Р.Т., Сахабутдинова А.Р., Никоноров Ю.М., Кулуев Б.Р., Баймиев Ал.Х., Чемерис А.В. Разнообразие праймеров для ПЦР и принципы их подбора // Биомика. 2019. Т.11(1). С. 23 – 70. DOI:10.31301/2221-6197.bmcs.2019-04 3. Гарафутдинов Р.Р., Чемерис Д.А., Мавзютов а.Р., Ахметзянова Л.У., Давлеткулов Т.М., Губайдуллин И.М., Чемерис А.В. Петлевая LAMP амплификация нуклеиновых кислот. I. Два десятилетия развития и совершенствования // Biomics. 2021. Т.13(2). С. 176-226. DOI: 10.31301/2221-6197.bmcs.2021-14 4. Гарафутдинов Р.Р., Сахабутдинова А.Р., Гильванов А.Р., Чемерис А.В. Амплификация нуклеиновых кислот “катящимся кольцом” ‒ универсальный метод анализа широкого круга биологических мишеней // Биоорганическая химия. 2021. Т.47(6). С.721–740. DOI:10.31857/S0132342321060075 5. Козлова С.А., Хлeсткина Е.К., Салина Е.А. Особенности применения SNP-маркеров, разработанных для аллополиплоидной пшеницы // Генетика. 2009. Т.45(1). С. 92-96. 6. Кулуев А.Р., Матниязов Р.Т., Чемерис Д.А., Чемерис А.В. Современные представления о родственных взаимоотношениях в пшенично-эгилопсном альянсе (с краткой исторической справкой) // Biomics. 2016. Т. 8. № 4. С. 297-310. 7. Сахабутдинова А.Р., Гарафутдинов Р.Р., Чемерис Д.А., Кулуев А.Р., Кулуев И.Р., 1Чемерис А.В. Разнообразие методов детекции полиморфных нуклеотидов в известных снипах. II. аллель–специфичная гибридизация, ПЦР-ПДРФ, химический и ферментативный методы детекции мутаций в гетеродуплексах // Биомика. 2021. Т.13(4). С.444-456. DOI:10.31301/2221-6197.bmcs.2021-31 8. Хлесткина Е. К., Салина Е.А. SNP-маркеры: методы анализа, способы разработки и сравнительная характеристика на примере мягкой пшеницы // Генетика. 2006. Т. 42(6). С. 725-736. 9. Чемерис А.В., Аминев Ф.Г., Гарафутдинов Р.Р., Анисимов В.А., Сагитов А.М., Хуснутдинова Э.К., Сахабутдинова А.Р., Чемерис Д.А., Михайленко К.И. ДНК-криминалистика. М.: Наука. 2022. 466 С. 10. Чемерис Д.А., Сагитов АМ., Аминев Ф.Г., Луценко В.И., Гарафутдинов Р.Р., Сахабутдинова А.Р., Василов Р.Г., Алексеев Я.И., Сломинский П.А., Хуснутдинова Э.К., Чемерис А.В. Эволюция подходов к ДНК-идентификации личности // Биомика. 2018. Т.10(1). С.85-140. DOI:10.31301/2221-6197.bmcs.2018-16 11. Чемерис Д.А., Кирьянова О.Ю., Губайдуллин И.М., Чемерис А.В. Дизайн праймеров для полимеразной цепной реакции (краткий обзор компьютерных программ и баз данных) // Биомика. 2016. Т. 8. № 3. С. 215-238. 12. Bérard A, Le Paslier MC, Dardevet M, Exbrayat-Vinson F, Bonnin I, Cenci A, Haudry A, Brunel D, Ravel C. High-throughput single nucleotide polymorphism genotyping in wheat (Triticum spp.) // Plant Biotechnol J. 2009. V.7(4). P.364-374. doi:10.1111/j.1467-7652.2009.00404.x 13. Brookes A.J. The essence of SNPs // Gene. 1999. V.234(2). P.177-186. doi:10.1016/s0378-1119(99)00219-x 14. Cornelis S, Gansemans Y, Vander Plaetsen AS, Weymaere J, Willems S, Deforce D, Van Nieuwerburgh F. Forensic tri-allelic SNP genotyping using nanopore sequencing // Forensic Sci Int Genet. 2019. V.38. P.204-210. doi:10.1016/j.fsigen.2018.11.012 15. Day I.N. dbSNP in the detail and copy number complexities // Hum. Mutat. 2010. V. 31(1). P. 2-4. doi:10.1002/humu.21149 16. Ding C, Jin S. High-throughput methods for SNP genotyping // Methods Mol Biol. 2009. V.578. P.245-254. doi:10.1007/978-1-60327-411-1_16 17. Gao Z, Chen X, Zhao Y, Zhao X, Zhang S, Yang Y, Wang Y, Zhang J. Forensic genetic informativeness of an SNP panel consisting of 19 multi-allelic SNPs // Forensic Sci Int Genet. 2018. V.34. P.49-56. doi:10.1016/j.fsigen.2018.01.006 18. Garafutdinov R.R., Sakhabutdinova A.R., Slominsky P.A., Aminev F.G., Chemeris A.V. A new digital approach to SNP encoding for DNA identification // Forensic Science International. 2020. V. 317. P. 110-520. DOI:10.1016/j.forsciint.2020.110520 19. Gilles P.N., Wu D.J., Foster C.B., Dillon P.J., Chanock S.J. Single nucleotide polymorphic discrimination by an electronic dot blot assay on semiconductor microchips // Nat. Biotechnol. 1999. V. 17(4). P. 365-370. doi:10.1038/7921 20. Guyer MS, Collins FS. How is the Human Genome Project doing, and what have we learned so far? // Proc Natl Acad Sci USA. 1995 Nov 21;92(24):10841-8. doi:10.1073/pnas.92.24.10841 21. Henry M.B., Tumbapo M., Tayo B.O. Identification of DNA bases using nanopores created in finite-size nanoribbons from graphene, phosphorene, and silicone // AIP Advances. 2021. V.11. 035324. doi:10.1063/5.0043000 22. Kassam S, Meyer P, Corfield A, Mikuz G, Sergi C. Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs): History, Biotechnological Outlook and Practical Applications // Current Pharmacogenomics. 2005. V.3(3). P.237-245. doi:10.2174/1570160054864021 23. Kim S, Misra A. SNP genotyping: technologies and biomedical applications // Annu Rev Biomed Eng. 2007. V.9. P.289-320. doi:10.1146/annurev.bioeng.9.060906.152037 24. Koebner RMD, Summers RW. 21st century wheat breeding: plot selection or plate detection? // Trends Biotechnol. 2003 Feb;21(2):59-63. doi:10.1016/S0167-7799(02)00036-7 25. Kruglyak L. The use of a genetic map of biallelic markers in linkage studies // Nat Genet. 1997 Sep;17(1):21-4. doi:10.1038/ng0997-21 26. Kwok P.Y. Methods for genotyping single nucleotide polymorphisms // Ann. Rev. Genomics Hum. Genet. 2001. V. 2. P. 235-258. doi:10.1146/annurev.genom.2.1.235 27. Kwok P.Y., Chen X. Detection of single nucleotide polymorphisms // Curr. Issues Mol. Biol. 2003. V. 5(2). P. 43-60 28. Liu Y, Liao H, Liu Y, Guo J, Sun Y, Fu X, Xiao D, Cai J, Lan L, Xie P, Zha L. Developing a new nonbinary SNP fluorescent multiplex detection system for forensic application in China // Electrophoresis. 2017. V.38(8). P.1154-1162. doi:10.1002/elps.201600379 29. Morita A, Nakayama T, Doba N, Hinohara S, Mizutani T, Soma M. Genotyping of triallelic SNPs using TaqMan PCR // Mol Cell Probes. 2007. V.21(3). P.171-176. doi:10.1016/j.mcp.2006.10.005 30. Musumeci L., Arthur J.W., Cheung F.S., Hoque A., Lippman S., Reichardt J.K. Single nucleotide differences (SNDs) in the dbSNP database may lead to errors in genotyping and haplotyping studies // Hum. Mutat. 2010. V. 31(1). P. 67-73. doi:10.1002/humu.21137 31. Nikiforov TT, Rendle RB, Goelet P, Rogers YH, Kotewicz ML, Anderson S, Trainor GL, Knapp MR. Genetic Bit Analysis: a solid phase method for typing single nucleotide polymorphisms // Nucleic Acids Res. 1994. V.22(20). P.4167-4175. doi:10.1093/nar/22.20.4167 32. Parsons BL, Heflich RH. Genotypic selection methods for the direct analysis of point mutations // Mutat Res. 1997 V.387(2). P.97-121. doi:10.1016/s1383-5742(97)00026-4 33. Phillips C, Amigo J, Carracedo Á, Lareu MV. Tetra-allelic SNPs: Informative forensic markers compiled from public whole-genome sequence data // Forensic Sci Int Genet. 2015. V.19. P.100-106. doi:10.1016/j.fsigen.2015.06.011 34. Phillips С, Lareu V, Salas A, Carracedo A. Nonbinary single-nucleotide polymorphism markers // International Congress Series. 2004. V.1261. P. 27-29, doi:10.1016/j.ics.2003.12.008 35. Rafalski A. Applications of single nucleotide polymorphisms in crop genetics // Curr Opin Plant Biol. 2002. V.5(2). P.94-100. doi:10.1016/s1369-5266(02)00240-6 36. Somers DJ, Kirkpatrick R, Moniwa M, Walsh A. Mining single-nucleotide polymorphisms from hexaploid wheat ESTs // Genome. 2003 Jun;46(3):431-7. doi:10.1139/g03-027 37. Sun C, Dong Z, Zhao L, Ren Y, Zhang N, Chen F. The Wheat 660K SNP array demonstrates great potential for marker-assisted selection in polyploid wheat // Plant Biotechnol J. 2020 Jun;18(6):1354-1360. doi:10.1111/pbi.13361 38. Westen AA, Matai AS, Laros JF, Meiland HC, Jasper M, de Leeuw WJ, de Knijff P, Sijen T. Tri-allelic SNP markers enable analysis of mixed and degraded DNA samples // Forensic Sci Int Genet. 2009. V.3(4). P.233-241. doi:10.1016/j.fsigen.2009.02.003 39. Zha L, Yun L, Chen P, Luo H, Yan J, Hou Y. Exploring of tri-allelic SNPs using pyrosequencing and the SNaPshot methods for forensic application // Electrophoresis. 2012. V.33(5). P.841-848. doi:10.1002/elps.201100508 40. Zha L, Yun LB, Luo HB, Yan J, Hou YP. Analysis of tri-allelic SNPs for forensic purpose in Chinese Han population // Forensic Science International: Genetics Supplement Series. 2011. V.3(1). e107-e108. 768. doi:10.1016/j.fsigss.2011.08.053