超可変領域

超可変領域 ( HVR )は、多型が頻繁に発生する配列内の場所です。次の 2 つのコンテキストで使用されます。

核酸の場合、HVR は塩基対が頻繁に変化する場所です。これは、反復回数の変化 (真核生物の核 DNAで見られる) または単に選択圧が低いために多数の置換や挿入が許容されること (ミトコンドリア DNA D ループや 16S rRNAの場合など) が原因である可能性があります。
抗体の場合、HVRは抗体間の違いのほとんどが発生する場所です。この領域は相補性決定領域とも呼ばれます。^[1]

抗体領域については既に別の記事があるので、この記事では核酸の場合に焦点を当てます。

ミトコンドリア

ヒトミトコンドリア系譜DNA検査では、2つのミトコンドリア超可変領域が使用されています。HVR1は「低解像度」領域、HVR2は「高解像度」領域と考えられています。HVR1およびHVR2 DNA検査を受けると、ハプログループを特定するのに役立ちます。ヒトミトゲノムの改訂ケンブリッジ参照配列では、HVR1の最も可変性の高い部位は16024-16383（このサブ配列はHVR-Iと呼ばれます）と番号が付けられ、HVR2の最も可変性の高い部位は57-372（つまりHVR-II）と438-574（つまりHVR-III）と番号が付けられています。^[2]^[3]

一部の硬骨魚類、例えば特定の原生魚類やタラ科では、ミトコンドリア制御領域の進化が著しく遅い。機能的なミトコンドリア遺伝子でさえ、変異はより速く、より自由に蓄積する。このような低可変制御領域がより広範囲に広がっているかどうかは不明である。東アジア原生魚類であるアユ（Plecoglossus altivelis）では、制御領域の変異率は著しく低下していないが、亜種間の配列の違いは制御領域内では他の部分よりもはるかに低い。この現象は現時点ではまったく説明がつかない。^[4]

リボソームRNA

原核生物の 16S リボソーム RNA には、変異率が隣接する部分よりも高い 9 つの高可変領域があり、V1 から V9 まで番号が付けられています。V4 は最も保守的であり、V3 は最も急速に進化している領域です。これらの領域は、原核生物の身元を迅速に特定する方法を提供します。周囲の領域は比較的保守的であるため、「ユニバーサルプライマー」を使用して、PCR を使用して 1 つまたは複数の HV 領域を選択的に増幅できます。結果として得られるアンプリコンは配列決定され、それぞれの固有の配列はアンプリコン配列バリアント (ASV) と呼ばれます。^[5] その後、Greengenes2 などのデータベースを使用して、分類学および系統樹で ASV (多くの場合、完全一致) を検索できます。^[6]

シーケンスを繰り返す

単純な配列の繰り返し、具体的には可変数のタンデムリピートとマイクロサテライトは、ヒトゲノムによく見られます。それらの繰り返しの性質により、DNA複製中に鎖のずれが発生すると、コピー数が増減するなど、ユニークな突然変異が発生します。（通常の点突然変異は依然として発生し、ずれよりも頻繁に発生する可能性があります。）^[7]コピー数は、法医学や祖先の検査に使用されるだけでなく、^[8]病気とも関連しています。^[9]

参照

参考文献

^ Michael Stein、Paul Zei、Gloria Hwang、Radhika Breaden (2000)。Cracking The Boards: USMLE Step 1。The Princeton Review。ISBN 9780375761638. 2011 年9 月 5 日に取得。抗体は、軽鎖と重鎖の両方の超可変領域のおかげで、非常に特異性が高い。抗原結合部位の超可変領域。
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外部リンク

米国国立医学図書館の医学件名標目表(MeSH)における Hypervariable+region
DNA: 法医学と法的応用、超可変領域の説明

[Antibody-1] Michael Stein、Paul Zei、Gloria Hwang、Radhika Breaden (2000)。Cracking The Boards: USMLE Step 1。The Princeton Review。ISBN 9780375761638. 2011 年9 月 5 日に取得。抗体は、軽鎖と重鎖の両方の超可変領域のおかげで、非常に特異性が高い。抗原結合部位の超可変領域。

[vanOven2009-2] ^ van Oven M、 Kayser M (2009年2月)。「ヒトミトコンドリアDNA変異の包括的系統樹の更新」。Human Mutation。30 ( 2 ) :E386–94。doi : 10.1002/humu.20921。PMID 18853457。

[phylotree-3] PhyloTree mt . 「注釈付きmtDNA参照配列：改訂版ケンブリッジ参照配列（rCRS）」。2016年2月4日閲覧。

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[5] ロペス＝アラディド、ルーベン;フェルナンデス＝バラット、ライア。ビクトリア州アルカラス・セラーノ。ブエノ・フレイレ、レティシア。バスケス、ニル。イバニェス牧師、ロケ。パロメケ、アンドレア。オスカノア、パトリシア。トーレス、アントニ（2023年3月9日）。「呼吸器サンプルからの分類学的同定のための最も正確な 16S rRNA 超可変領域の決定」。科学的報告書。13 (1): 3974.土井:10.1038/s41598-023-30764-z。PMC 9998635。PMID 36894603。

[6] マクドナルド、ダニエル;ジャン、ユエユ。バラバン、メティン;カレン・カントレル。朱、チーユン。ゴンザレス、アントニオ。モートン、ジェームス T.ニコラウ、ジョルジア州。パークス、ドノバン H.カルスト、ソーレン M.アルバートセン、マッツ。フィリップ・フーゲンホルツ。デサンティス、トッド。ソン・セジン;バートコ、アンドリュー。ハヴリンナ、アキ S.ジュシラティ、ペッカ。チェン、スーザン。イノウエ、マイケル。ニイラネン、ティーム。ジャイナ教、モヒット。サロマー、ヴェイッコ。ラハティ、レオ。ミララブ、シアヴァシュ。ナイト、ロブ (2024 年 5 月)。「Greengenes2 は微生物データを単一の参照ツリーに統合します。」ネイチャーバイオテクノロジー。42 (5): 715– 718. doi :10.1038/s41587-023-01845-1. PMC 10818020. PMID 37500913 .

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[interpol-8] Carracedo A.「DNAプロファイリング」。2001年9月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010年9月20日閲覧。

[9] Lu, TY; Human Genome Structural Variation、コンソーシアム; Chaisson, MJP (2021年7月12日). 「反復パンゲノムグラフを用いた集団間の可変数タンデム反復変異のプロファイリング」. Nature Communications . 12 (1): 4250. doi :10.1038/s41467-021-24378-0. PMC 8275641. PMID 34253730 .