हैप्लोटाइप ब्लॉक और जनसंख्या-स्तरीय संरचनात्मक संगठन

एक हैप्लोटाइप उन वेरिएंट्स का एक समूह है जो एक ही गुणसूत्र पर एक साथ स्थित होते हैं और एक इकाई के रूप में विरासत में मिलने की प्रवृत्ति रखते हैं। पूरे जीनोम में ये वेरिएंट्स यादृच्छिक रूप से व्यवस्थित नहीं होते हैं: मजबूत सहसंबंध के खंड, जिन्हें हैप्लोटाइप ब्लॉक कहा जाता है, छोटे क्षेत्रों के साथ वैकल्पिक होते हैं जहां पुनर्संयोजन ने संयोजनों को फेरबदल किया है। यह ब्लॉक-जैसा ढाँचा आनुवंशिक भिन्नता का जनसंख्या-स्तरीय संगठन है, और यह इस बात का आधार है कि वेरिएंट्स को कैसे टैग किया जाता है, अनुमानित किया जाता है और लक्षणों से मैप किया जाता है।

Definition

एक हैप्लोटाइप एक गुणसूत्र पर एक साथ विरासत में मिले लिंक्ड लोकी पर एलील्स का एक संयोजन है; हैप्लोटाइप ब्लॉक जीनोमिक खंड होते हैं जिनके भीतर कुछ सामान्य हैप्लोटाइप अधिकांश गुणसूत्रों के लिए जिम्मेदार होते हैं, जो मजबूत लिंकेज डिसइक्विलिब्रियम को दर्शाते हैं, और वे ऐतिहासिक पुनर्संयोजन के स्थलों से घिरे होते हैं।

Scope

यह विषय हैप्लोटाइप्स और लिंकेज डिसइक्विलिब्रियम को कवर करता है, यह अनुभवजन्य अवलोकन कि जीनोम सीमित हैप्लोटाइप विविधता के ब्लॉकों में व्यवस्थित है जो पुनर्संयोजन-समृद्ध सीमाओं से अलग होते हैं, और यह संरचना विभिन्न आबादी में कैसे भिन्न होती है। यह हैप्लोटाइप संरचना को एक जनसंख्या-जीनोमिक अवधारणा के रूप में मानता है जो मैपिंग और संदर्भ संसाधनों के लिए प्रासंगिक है; यह व्यक्तियों के लिए नैदानिक या वंशावली-व्याख्या मार्गदर्शन प्रदान नहीं करता है।

Core questions

• हैप्लोटाइप क्या है, और लिंकेज डिसइक्विलिब्रियम क्या है?
• आनुवंशिक भिन्नता सीमित हैप्लोटाइप विविधता के ब्लॉकों में क्यों व्यवस्थित होती है?
• पुनर्संयोजन हॉटस्पॉट ब्लॉक सीमाओं को कैसे परिभाषित करते हैं?
• मानव आबादी में हैप्लोटाइप संरचना कैसे भिन्न होती है, और मैपिंग के लिए यह क्यों मायने रखता है?

Key concepts

• हैप्लोटाइप
• लिंकेज डिसइक्विलिब्रियम
• हैप्लोटाइप ब्लॉक
• टैग एसएनपी
• पुनर्संयोजन हॉटस्पॉट
• जीनोटाइप इम्पुटेशन
• जनसंख्या-विशिष्ट हैप्लोटाइप संरचना

Key theories

जीनोम की हैप्लोटाइप-ब्लॉक संरचना

जीनोम मजबूत लिंकेज डिसइक्विलिब्रियम के खंडों में व्यवस्थित होता है जिसके भीतर कम संख्या में सामान्य हैप्लोटाइप प्रमुख होते हैं, जो ऐतिहासिक पुनर्संयोजन के छोटे क्षेत्रों से अलग होते हैं, ताकि कुछ टैग वेरिएंट एक ब्लॉक में अधिकांश सामान्य भिन्नता को पकड़ सकें।

Mechanisms

लिंकेज डिसइक्विलिब्रियम—निकटवर्ती स्थलों पर एलील्स का गैर-यादृच्छिक जुड़ाव—इसलिए उत्पन्न होता है क्योंकि एक ही गुणसूत्र पर वेरिएंट्स सह-विरासत में मिलते हैं जब तक कि पुनर्संयोजन उन्हें अलग नहीं कर देता। पुनर्संयोजन हॉटस्पॉट पर केंद्रित होता है, इसलिए हॉटस्पॉट के बीच के खंडों में कुछ ऐतिहासिक क्रॉसओवर जमा होते हैं और सामान्य हैप्लोटाइप्स का एक छोटा समूह बनाए रखते हैं, जिससे अनुभवजन्य रूप से देखी गई ब्लॉक संरचना उत्पन्न होती है। एक ब्लॉक के भीतर, मुट्ठी भर टैग वेरिएंट बाकी के लिए खड़े हो सकते हैं, जो एक संदर्भ पैनल के खिलाफ जीनोटाइप इम्पुटेशन का आधार है। क्योंकि पुनर्संयोजन इतिहास, बहाव और जनसांख्यिकी आबादी के बीच भिन्न होते हैं, ब्लॉक सीमाएं और हैप्लोटाइप आवृत्तियां जनसंख्या-विशिष्ट होती हैं।

Clinical relevance

हैप्लोटाइप संरचना ही एसोसिएशन मैपिंग और इम्पुटेशन को संभव बनाती है, क्योंकि एक टाइप किया गया टैग वेरिएंट स्वास्थ्य विज्ञान अनुसंधान में आस-पास के अनटाइप्ड वेरिएंट्स का प्रतिनिधित्व कर सकता है जो आनुवंशिक भिन्नता को लक्षणों से जोड़ता है। यह प्रविष्टि हैप्लोटाइप संगठन को एक जनसंख्या-जीनोमिक संदर्भ अवधारणा के रूप में वर्णित करती है और व्यक्तिगत निदान, उपचार या वंशावली व्याख्या का आधार नहीं है।

Epidemiology

गेब्रियल और सहकर्मियों के साथ शुरू हुए अनुभवजन्य सर्वेक्षणों से पता चला है कि जीनोम का अधिकांश भाग हैप्लोटाइप ब्लॉकों में आता है जिसके भीतर कुछ सामान्य हैप्लोटाइप अधिकांश गुणसूत्रों को कवर करते हैं, ब्लॉक के आकार और सीमाएं आबादी के अनुसार भिन्न होती हैं और अफ्रीकी वंश की आबादी में आम तौर पर छोटे होते हैं, जो गहरे पुनर्संयोजन इतिहास को दर्शाते हैं। इंटरनेशनल हैपमैप और 1000 जीनोम संसाधनों ने कई पैतृक समूहों में इस संरचना को पूरे जीनोम में सूचीबद्ध किया, जो टैगिंग और इम्पुटेशन के लिए संदर्भ पैनल प्रदान करते हैं।

History

यह विचार कि भिन्नता गुणसूत्र के साथ सहसंबंधित है, जीनोमिक्स से पहले का है, लेकिन इसकी पूरे जीनोम की संरचना केवल घने वेरिएंट मानचित्रों के साथ ही मापने योग्य हो पाई। गेब्रियल और सहकर्मियों ने 2002 में हैप्लोटाइप ब्लॉकों का वर्णन किया, इंटरनेशनल हैपमैप प्रोजेक्ट ने तब आबादी में हैप्लोटाइप संरचना को सूचीबद्ध किया, और 1000 जीनोम प्रोजेक्ट ने पूरे जीनोम अनुक्रम में संदर्भ हैप्लोटाइप्स का विस्तार किया, साथ में उन संसाधनों की स्थापना की जो टैगिंग और इम्पुटेशन को नियमित बनाते हैं।

Debates

हैप्लोटाइप ब्लॉक कितने असतत होते हैं?

ब्लॉक एक उपयोगी विवरण हैं, लेकिन लिंकेज डिसइक्विलिब्रियम लगातार क्षय होता है और ब्लॉक परिभाषाएं उपयोग किए गए मीट्रिक और थ्रेशोल्ड पर निर्भर करती हैं, इसलिए क्या जीनोम वास्तव में असतत ब्लॉकों में विभाजित है या सहसंबंध की निरंतरता दिखाता है, यह व्याख्या का विषय बना हुआ है।

Key figures

• Stacey B. Gabriel
• David Altshuler
• Montgomery Slatkin
• Eric S. Lander
• Kelly A. Frazer

Seminal works

• gabriel-2002
• hapmap-2007
• slatkin-2008

Frequently asked questions

हैप्लोटाइप और जीनोटाइप में क्या अंतर है?

एक जीनोटाइप एक साइट पर एक व्यक्ति द्वारा ले जाने वाले एलील्स को सूचीबद्ध करता है, यह निर्दिष्ट किए बिना कि प्रत्येक किस गुणसूत्र पर है, जबकि एक हैप्लोटाइप उन एलील्स के संयोजन को निर्दिष्ट करता है जो एक ही गुणसूत्र पर एक साथ यात्रा करते हैं।

हैप्लोटाइप संरचना आबादी के बीच क्यों भिन्न होती है?

आबादी उनके पुनर्संयोजन इतिहास, आनुवंशिक बहाव और जनसांख्यिकी में भिन्न होती है, इसलिए हैप्लोटाइप ब्लॉकों का आकार और विशेष हैप्लोटाइप्स की आवृत्तियां भिन्न होती हैं; अफ्रीकी वंश जैसी गहरी पैतृक इतिहास वाली आबादी में ब्लॉक आम तौर पर छोटे होते हैं।