單倍型
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【希臘文】?πλο??
【羅馬字】haplous
【英文全稱(chēng)】haploid genotype
【英文】Haplotype
【漢譯】單倍型
單倍型，是單倍體基因型的簡(jiǎn)稱(chēng)，在遺傳學(xué)上是指在同一染色體上進(jìn)行共同遺傳的多個(gè)基因座上等位基因的組合；通俗的說(shuō)法就是若干個(gè)決定同一性狀的緊密連鎖的基因構(gòu)成的基因性。按照某一指定基因座上基因重組發(fā)生的數(shù)量，單倍型甚至可以指至少兩個(gè)基因座或整個(gè)染色體。
更進(jìn)一步的講，單倍型也是指一個(gè)染色單體里面具有統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)聯(lián)性的一類(lèi)單核苷酸多態(tài)性（SNPs）。一個(gè)單倍型內(nèi)的這類(lèi)統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)聯(lián)性和等位基因的確認(rèn)被認(rèn)為是可以明確的識(shí)別所有其他多態(tài)區(qū)域。這些信息對(duì)于探查普通疾病的基因?qū)W非常有用，也被用于人類(lèi)單倍體型圖計(jì)劃（HapMap）中。基因在一條染色體上的組合稱(chēng)單元型 (haplotype ，又稱(chēng)單倍型 ) ，在體細(xì)胞兩條染色體上的組合稱(chēng)基因型，其表達(dá)的特異性別稱(chēng)表型?！ ?/p>
單倍型的起源
人類(lèi)基因組中的單倍型源于人類(lèi)有性生殖的分子機(jī)制和我們作為一個(gè)物種的歷史。
除性細(xì)胞外，染色體在人類(lèi)細(xì)胞中成對(duì)出現(xiàn)。其中一條染色體來(lái)自父方，另一條來(lái)自母方。但染色體在一代代的傳遞過(guò)程中并不是一成不變的。在精子和卵細(xì)胞形成的過(guò)程中，染色體對(duì)發(fā)生重組，即一對(duì)染色體中聚集到一起并交換片段。由此產(chǎn)生的雜合染色體含有這對(duì)染色體的兩個(gè)成員的片段，并傳遞給下一代。
多代之后，經(jīng)過(guò)反復(fù)的重組事件，祖先染色體的片段的原有排布在非近親結(jié)婚的人群中已被打亂。某些祖先染色體片段會(huì)在許多后代個(gè)體的DNA序列中出現(xiàn)。這些是沒(méi)有被重組打破的區(qū)段，相互間被那些發(fā)生了重組的區(qū)域隔開(kāi)。這些區(qū)段就是單倍型，遺傳學(xué)家利用它可以尋找與疾病或者其它醫(yī)學(xué)上的重要特征相關(guān)的基因。
解剖學(xué)上的現(xiàn)代人類(lèi)始祖居住于15萬(wàn)年前的非洲，化石記錄和和遺傳證據(jù)表明現(xiàn)在所有的人都起源于此。因?yàn)槿祟?lèi)是一個(gè)相對(duì)年輕的物種，任何現(xiàn)代人群的大多數(shù)變異都來(lái)自于祖先中就已經(jīng)存在的多態(tài)性。而且，當(dāng)人類(lèi)走出非洲的時(shí)候，他們帶走了部分而不是全部的祖先的遺傳多態(tài)性。因此，非洲以外的單倍型可以看作是非洲單倍型的子集。另外，非洲以外的人類(lèi)的單倍型比非洲人的單倍型更長(zhǎng)，因?yàn)榉侵奕擞懈L(zhǎng)的歷史，也就有更多的重組來(lái)打破單體型。
隨著現(xiàn)代人遍布到世界各地，由于隨機(jī)性、自然選擇和其它的遺傳機(jī)制，各個(gè)地區(qū)的單倍型頻率也變得不同。因此，一個(gè)已知的單倍型在不同人群中會(huì)出現(xiàn)不同的頻率，特別是那些分布廣泛而且在婚配過(guò)程中不可能發(fā)生大量DNA交換的人群。另外，DNA序列新的變化（即突變），也可以產(chǎn)生新的單倍型，大多數(shù)這種新近產(chǎn)生的單倍型沒(méi)有足夠的時(shí)間傳播到其他的人群和地區(qū)?！ ?/p>
國(guó)際人類(lèi)單倍型圖譜計(jì)劃
一個(gè)由6個(gè)國(guó)家建立的研究聯(lián)盟正在投入一項(xiàng)大規(guī)模的基因組學(xué)計(jì)劃，旨在查明普通疾病背后隱藏的基因。經(jīng)過(guò)國(guó)家公共機(jī)構(gòu)與私營(yíng)公司幾個(gè)月的共同努力，美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生研究院（NIH)昨天宣布，已集資1億美元用于在3年時(shí)間里構(gòu)建一個(gè)所謂的單倍型（haplotype）圖譜。這個(gè)代價(jià)是值得的，但該計(jì)劃的宣布相當(dāng)大一部分是只是吹響“進(jìn)軍的號(hào)角”，許多細(xì)節(jié)問(wèn)題還很粗糙，有待于進(jìn)一步討論。 建立一個(gè)單倍型圖譜簡(jiǎn)稱(chēng)HapMap的想法，早在科學(xué)家發(fā)現(xiàn)人類(lèi)基因組有著一個(gè)驚人 的結(jié)構(gòu)體系后就非正式地提出過(guò)。組成基因組的DNA大“積木”即所謂的單倍型被認(rèn)為只來(lái)自少數(shù)變異。有一個(gè)頗受歡迎的理論就是不同的單倍型意味著大到癌癥小到身體輕微不適等健康與疾病之間的差異（如左圖，B和D的單倍型與其他人不同，其中有3個(gè)堿基發(fā)生變異）。研究人員計(jì)劃?rùn)z查分別來(lái)自非洲、亞洲和美國(guó)的4組人群的200到400個(gè)遺傳樣品。（早先已有研究證明單倍型模式因祖先不同而不同）。 出于對(duì)HapMap能夠提供人類(lèi)基因組序列尚不能提供給我們的醫(yī)學(xué)問(wèn)題答案的潛力所抱的熱情，NIH在今年早些時(shí)候就計(jì)劃籌資1千萬(wàn)美元的研究經(jīng)費(fèi)，從而為構(gòu)建單倍型圖譜鋪平了道路。自此，加拿大政府也撥款1千萬(wàn)美元，英國(guó)Wellcome Trust Sanger研究院集資2500萬(wàn)美元；日本、中國(guó)以及一個(gè)私合作的組織－－SNP聯(lián)盟，都在尋找人類(lèi)基因組不同版本之間的遺傳差異，他們都加入到這個(gè)大規(guī)模計(jì)劃中來(lái)。 這個(gè)計(jì)劃預(yù)計(jì)在美國(guó)基因組中心召集的以及來(lái)自國(guó)外的受試者同意計(jì)劃的一些基本規(guī)則后就正式開(kāi)始，這也許是給人類(lèi)基因組計(jì)劃之后全球生命科學(xué)領(lǐng)域最大的一次合作。然而還有很多事情懸而未決，例如如何設(shè)定數(shù)據(jù)收集的標(biāo)準(zhǔn)，如何構(gòu)建圖譜，以及如何分工等。 “我們已經(jīng)知道如何找到合作的最佳途徑。“Sanger研究院人類(lèi)遺傳學(xué)分部主任David Bentley說(shuō)。但他指出，不同于測(cè)定了30億個(gè)清楚定位的堿基的人類(lèi)基因組計(jì)劃，沒(méi)人確知單倍型圖譜計(jì)劃會(huì)取得什么樣的成果。
國(guó)際HapMap計(jì)劃通過(guò)提供充分資源，使研究人員用于發(fā)現(xiàn)與疾病及個(gè)體治療反應(yīng)相關(guān)的遺傳多態(tài)位點(diǎn)，從而對(duì)人類(lèi)健康做出貢獻(xiàn)。一旦發(fā)現(xiàn)這樣的變異位點(diǎn)，研究人員可以更多地了解該疾病的起因以及預(yù)防、診斷和治療的方法。
項(xiàng)目的目標(biāo)并不是直接確定與疾病相關(guān)的基因，而是通過(guò)確定單倍型，使單倍型圖成為用于進(jìn)行關(guān)聯(lián)研究的一個(gè)工具。在關(guān)聯(lián)研究中，研究人員將患者的單倍型與健康人（對(duì)照）的單倍型相比較。如果與對(duì)照相比，某一種單倍型在患者中經(jīng)常出現(xiàn)，影響該疾病的基因可能就存在于這個(gè)單倍型內(nèi)部或附近。
常見(jiàn)的疾病如癌癥、中風(fēng)、心臟病、糖尿病、憂(yōu)郁癥和哮喘等是多個(gè)遺傳變異位點(diǎn)與環(huán)境因子共同作用的結(jié)果。根據(jù)“常見(jiàn)疾病-常見(jiàn)變異”的假說(shuō)，罹患常見(jiàn)疾病的風(fēng)險(xiǎn)受到人群中相對(duì)常見(jiàn)的遺傳變異的影響。目前還沒(méi)有足夠的證據(jù)來(lái)支持該假說(shuō)的普遍性，但是越來(lái)越廣泛分布的與常見(jiàn)疾病相關(guān)的遺傳變異位點(diǎn)正在被發(fā)現(xiàn)，包括那些涉及自體免疫疾病、精神分裂癥、糖尿病、哮喘、中風(fēng)和心臟病的多態(tài)位點(diǎn)。國(guó)際HapMap計(jì)劃的益處之一就是可以利用單倍型圖HapMap來(lái)更多地了解常見(jiàn)疾病和我們的基因之間的關(guān)系。
HapMap還將產(chǎn)生目前尚很難預(yù)料的知識(shí)上的進(jìn)展。未來(lái)可以在患者的遺傳構(gòu)成的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)個(gè)體化醫(yī)療，從而得到最好的效果并將副作用降至最低。與長(zhǎng)壽和抗病能力有關(guān)的遺傳變異將被確定，從而產(chǎn)生具有廣泛益處的新療法。對(duì)任何新知識(shí)而言，HapMap既帶來(lái)新的挑戰(zhàn)，又帶來(lái)不可預(yù)料的空前的機(jī)遇。
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