基因及变异命名规范在线视频

大家好

我是来自中南大学湘雅三医院的袁腊梅

这一章我们学习的内容是

生物信息学常用数据库和软件

这一节学习的内容是基因及变异命名规范

基因是编码RNA和蛋白质序列

信息及表达这些信息所必需的全部核苷酸序列

DNA是基因的物质基础

基因是遗传的基本单位

HGNC 国际人类基因组组织基因命名委员会

对基因的命名有规范

以下为HGNC主页界面

其查询包括基因名查询 基因家族查询

人类基因命名

HGNC负责规范人类基因座独特符号

即缩写和名称

包括蛋白质编码基因

非编码RNA基因和假基因

人类基因命名规范

HGNC命名规范

对基因的命名规范大致描述如下

每个批准的基因符号必须是唯一的

符号是描述性基因名称的短格式或缩写

符号只能包含拉丁字母或阿拉伯数字

符号不包括标点符号

符号不包括用于表示基因的字母G

符号不包含对物种的任何提及

如用于表示人类的大写的H和小写的h

对于基因的名称缩写

HGNC也有一定的规范

其使用建议为表示核酸产物

基因 等位基因和mRNA等

用斜体印刷或在手写体上划线

表示氨基酸产物

蛋白质的 应用标准字体 不要用斜体表示

为区分mRNA gDNA和cDNA

其相关前缀应在括号内注明

如用gDNA在括号内注明表示

该基因为基因组DNA

在基因的描述界面

基因数据库中也有提供HGNC规范的基因名字

包括正式的缩写

以及正式的全名

同样也还包含有除了HGNC规范外的基因的别名

对于基因的变异也有一定的规范

由于基因的改变不一定都是致病的

而突变一词多含有非正常或不良等负面含义

所以运用变异这一词来表示基因发生的改变

包括突变和多态性

变异对功能的影响分为五级

影响功能 可能影响功能 未知

可能不影响功能和不影响功能

基因变异的类型

包含单个核苷酸序列改变

以及多个核苷酸序列异常及片段变异

其中单核苷酸序列改变

如错义变异 无义变异

同义变异 终止密码子变异

以及移码变异等

多个核苷酸序列异常包括插入缺失

重复和重排

HGVS即人类基因组变异协会

对于基因的序列变异有一定的命名规范

对于基因变异的通用命名规则有

首先描述DNA水平的变异

再描述RNA和蛋白质水平的变异

其引起的变异是经实验验证的

还是仅仅是理论推测的结果 应在括号内注明

对于RNA或蛋白水平的描述

仅仅描述的是RNA或蛋白水平观察到的改变

而不能涉及DNA水平改变的描述

对于参考系列也有规范

所用的参考序列应该是公开的

并且要注明

对于无参考基因组序列

可使用LRG序列代替

使用的参考序列需要包含

发生改变的氨基酸残基

单字母前缀表示参考序列的类型

如用g字母表示基因组参考序列

用c表示编码DNA的参考序列

p表示蛋白质参考序列

目前用m表示线粒体参考序列的建议已经被取消

对于核苷酸的编号也有一定的规范

如在基因组参考序列

直接使用g字母表示基因组的改变

直接用序号1 2 3 表示其顺序 由始到尾的顺序

不存在有加1或者减1的情况

线粒体DNA也已并入到基因组

对于编码DNA用c字母表示

ATG的起始密码子A编号为1

终止密码子TAG TAA或者TGA

最后一位表示结束

其中加号 减号以及星号表示核苷酸的位置

如图所示为核苷酸位置的示意图

首先我们来看1号外显子和1号内含子的情况

其中1号外显子编码的是1到12号核苷酸

因此1号外显子内的编码序列的1号前面为减1

而1号内含子的第一位则为12加1

1号内含子的最后一位为13减1

推荐使用的参考序列是

代表基因主要的或者最大的转录本

对于变异不被参考

转录本覆盖

而在其他转录本中的 可用其他转录本或蛋白描述

基因可变剪接的外显子也可按内含子序列编号

变异在起始或终止区域外

可被描述为上游或下游序列

通用命名规则中有一个3'的规则

即如果变异发生的核苷酸数目

不是3的整数倍时

则变异基因的下游即3'端也会发生改变

对于DNA RNA和蛋白的水平

通常用大写字母表示DNA的改变

小写字母表示RNA的改变

用三个字母或者一个字母的缩写表示氨基酸

通常更偏向于使用三个字母的缩写

描述基因变异的不同符号代表不同的含义

如加号 减号表示内含子

加号 减号前核苷酸位置往后或往前计算的核苷酸数

而星号表示翻译的终止密码

下划线则表示的是一段范围

缩略符号也有其特殊的含义

如缺失变异用del表示

而复制变异则用dup表示

常见基因变异命名

如错义突变即替换

可以直接用大于号表示

大于号前面的表示参考序列的情况

大于号后面的表示发生改变的情况

在描述缺失时

需要指明是哪个位置的核苷酸发生了改变

在描述插入时

尤其需要描述插入前和插入后的核苷酸位置

除了以上描述的HGVS基因变异命名外

还可以有其他的表示方式

如SNP数据库中用rs号表示

通常其界面还有HGVS的规范命名

而当变异可用复制描述时

则只用复制描述

而不用插入描述

基因变异的蛋白质水平

括号代表预测的结果

无实验证据 是通过实验验证的结果

还是仅仅通过理论推测的结果

必须要在括号内进行注明

Mutalyzer是一个命名工具

可对人类序列变异的HGVS规范命名进行校验

在进行HGVS命名校验时

可以按照HGVS的命名格式输入变异

即包含参考序列以及核苷酸改变情况

以下为变异命名的验证结果

左侧不光显示HGVS命名

右侧同样显示变异发生后氨基酸的改变情况

好的

这个知识点的内容我们就讲到这了