न्यूक्लियोटाइड विविधता और वेरिएंट वर्गीकरण

न्यूक्लियोटाइड विविधता यह मापती है कि किसी जनसंख्या से यादृच्छिक रूप से चुने गए दो अनुक्रम औसतन कितने भिन्न हैं, जबकि वेरिएंट वर्गीकरण डीएनए के कई प्रकार के भेदों — एकल-न्यूक्लियोटाइड प्रतिस्थापन, छोटे सम्मिलन और विलोपन, और बड़े संरचनात्मक परिवर्तन — को एक सुसंगत शब्दावली में व्यवस्थित करता है। ये दोनों मिलकर यह वर्णन करते हैं कि एक जीनोम में कितनी भिन्नता है और वह भिन्नता कैसी दिखती है।

Definition

न्यूक्लियोटाइड विविधता (जिसे सामान्यतः पाई (pi) से दर्शाया जाता है) किसी जनसंख्या से नमूना किए गए दो अनुक्रमों के बीच प्रति साइट न्यूक्लियोटाइड अंतरों की औसत संख्या है; वेरिएंट वर्गीकरण देखे गए अनुक्रम अंतरों (जैसे, एकल-न्यूक्लियोटाइड वेरिएंट, इंडेल्स, संरचनात्मक वेरिएंट) का व्यवस्थित वर्गीकरण है।

Scope

यह प्रविष्टि जनसंख्या के भीतर अनुक्रम भिन्नता के मानक सारांश मापों को शामिल करती है, विशेष रूप से न्यूक्लियोटाइड विविधता और पृथक्करण स्थलों की संख्या, और आकार तथा अनुक्रम पर अनुमानित प्रभाव के अनुसार वेरिएंट प्रकारों का वर्गीकरण। यह इन्हें वर्णनात्मक और कार्यप्रणाली संबंधी अवधारणाओं के रूप में मानती है; यह विशेष वेरिएंट को नैदानिक ​​महत्व नहीं देती है।

Core questions

• एक नमूने में अनुक्रम भिन्नता की मात्रा को कैसे संक्षेपित किया जाता है?
• न्यूक्लियोटाइड विविधता और पृथक्करण स्थलों की संख्या अनुमानकों के रूप में कैसे भिन्न हैं?
• आकार और प्रकार के अनुसार आनुवंशिक वेरिएंट के मुख्य वर्ग क्या हैं?
• एक मानक फ़ाइल प्रारूप में वेरिएंट का प्रतिनिधित्व और आदान-प्रदान कैसे किया जाता है?

Key concepts

• न्यूक्लियोटाइड विविधता (pi)
• पृथक्करण स्थल और वाटर्सन का थीटा
• एकल-न्यूक्लियोटाइड वेरिएंट (SNV/SNP)
• सम्मिलन-विलोपन (indel)
• संरचनात्मक वेरिएंट
• संदर्भ और वैकल्पिक एलील
• वेरिएंट कॉल फॉर्मेट (VCF)

Key theories

अनंत-साइट मॉडल और थीटा

अनंत-साइट धारणा के तहत प्रत्येक नया उत्परिवर्तन पहले से उत्परिवर्तित न हुई साइट पर होता है, इसलिए जनसंख्या उत्परिवर्तन पैरामीटर थीटा का अनुमान या तो पृथक्करण स्थलों की संख्या (वाटर्सन का अनुमानक) से या औसत युग्मवार अंतर (न्यूक्लियोटाइड विविधता) से लगाया जा सकता है; दोनों के बीच व्यवस्थित विसंगति तटस्थता से विचलन के बारे में जानकारी देती है।

Mechanisms

भिन्नता का पता सबसे पहले अनुक्रमित रीड्स को एक संदर्भ जीनोम के साथ संरेखित करके और उन स्थितियों की पहचान करके लगाया जाता है जो भिन्न होती हैं; फिर अंतरों को आकार और रूप के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है। सारांश आंकड़े इसे जनसंख्या-स्तर के मापों में संघनित करते हैं: पृथक्करण स्थलों की संख्या वाटर्सन के थीटा के अनुमानक का आधार है, जबकि औसत युग्मवार अंतर न्यूक्लियोटाइड विविधता को परिभाषित करते हैं। क्योंकि दोनों एक तटस्थ, स्थिर-आकार मॉडल के तहत एक ही पैरामीटर का अनुमान लगाते हैं, उनका अंतर (ताजिमा द्वारा औपचारिक रूप से) जनसांख्यिकीय परिवर्तन या चयन को इंगित करता है। वेरिएंट कॉल फॉर्मेट में मानकीकृत प्रतिनिधित्व वेरिएंट को अध्ययनों में संग्रहीत, साझा और तुलना करने की अनुमति देता है।

Clinical relevance

एक सुसंगत वेरिएंट शब्दावली और विश्वसनीय विविधता अनुमान स्वास्थ्य सेटिंग्स में जीनोमिक डेटा की व्याख्या के लिए आवश्यक हैं, क्योंकि नैदानिक ​​रूप से प्रासंगिक वेरिएंट के लिए एक अनुक्रमित जीनोम की जांच करते समय समान वर्णनात्मक श्रेणियों का उपयोग किया जाता है। यह प्रविष्टि बताती है कि वेरिएंट का वर्णन और गणना कैसे की जाती है और यह व्यक्तिगत निदान या उपचार निर्णयों का आधार नहीं है।

Evidence & guidelines

अनुक्रम विविधता के मूलभूत अनुमानकों को वाटर्सन और ताजिमा द्वारा स्थापित किया गया था, जबकि प्रारंभिक मानव एसएनपी मानचित्र और 1000 जीनोम परियोजना संदर्भ जैसे बड़े सर्वेक्षण मानव भिन्नता के अनुभवजन्य पैमाने प्रदान करते हैं। वेरिएंट कॉल फॉर्मेट और इसके उपकरण वर्गीकृत वेरिएंट का प्रतिनिधित्व करने के लिए वास्तविक समुदाय मानक हैं।

History

प्रारंभिक आणविक जनसंख्या आनुवंशिकी ने एलोज़ाइम और प्रतिबंध-साइट सर्वेक्षणों के माध्यम से, फिर डीएनए अनुक्रमण के माध्यम से भिन्नता को मापा। वाटर्सन के 1975 और ताजिमा के 1989 के कार्य ने आज भी उपयोग किए जाने वाले अनुमानक दिए, और 2001 के मानव एसएनपी मानचित्र और बाद के अनुक्रमण संघों ने वेरिएंट कैटलॉगिंग को एक जीनोम-व्यापी उद्यम में बदल दिया, जिसके साथ परिणामी वेरिएंट का प्रतिनिधित्व करने के लिए वीसीएफ जैसे मानक प्रारूप भी आए।

Key figures

• G. A. Watterson
• Fumio Tajima
• Richard Durbin
• Gonçalo Abecasis

Seminal works

• watterson-1975
• tajima-1989
• snp-map-2001

Frequently asked questions

न्यूक्लियोटाइड विविधता और पृथक्करण स्थलों की संख्या में क्या अंतर है?

पृथक्करण स्थलों की संख्या यह गिनती है कि एक नमूने में कितनी स्थितियाँ भिन्न हैं, जबकि न्यूक्लियोटाइड विविधता अनुक्रमों के युग्मों के बीच के अंतरों का औसत निकालती है; दोनों एक साधारण तटस्थ मॉडल के तहत एक ही अंतर्निहित पैरामीटर का अनुमान लगाते हैं, और उनकी विसंगति स्वयं जानकारीपूर्ण होती है।

क्या एसएनपी (SNP) उत्परिवर्तन के समान है?

एक एसएनपी एक एकल-न्यूक्लियोटाइड वेरिएंट है जो एक जनसंख्या में पृथक्करण करते हुए देखा जाता है; यह एक बिंदु उत्परिवर्तन से उत्पन्न होता है, लेकिन यह शब्द इस बात पर जोर देता है कि वेरिएंट एक व्यक्ति में हाल ही में हुए परिवर्तन के बजाय पर्याप्त आवृत्ति पर मौजूद है।