超可変領域

超可変領域 （HVR ）とは、配列内で多型が頻繁に発生する場所のことです。これは2つの文脈で使用されます。

• 核酸の場合、HVRとは塩基対が頻繁に変化する領域のことである。これは、反復配列の数の変化（真核生物の核DNAに見られる）による場合もあれば、選択圧が低いために多数の置換や挿入・欠失が生じる場合（ミトコンドリアDNAのDループや16S rRNAの場合など）もある。
• 抗体の場合、HVRは抗体間の違いの大部分が生じる領域です。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存在するため、この記事では核酸の場合に焦点を当てる。

ヒトミトコンドリアの遺伝子検査では、2 つのミトコンドリア超可変領域が使用されます。HVR1 は「低解像度」領域、HVR2 は「高解像度」領域とみなされます。HVR1 および HVR2 の DNA 検査を受けることで、ハプログループを特定することができます。ヒトミトコンドリアゲノムの改訂版ケンブリッジ参照配列では、HVR1 の最も可変な部位は 16024-16383 (このサブシーケンスは HVR-I と呼ばれます) であり、HVR2 の最も可変な部位は 57-372 (つまりHVR-II) および 438-574 (つまりHVR-III) です。^{[ 2 ] [ 3 ]}

例えば、一部の硬骨魚類、例えば特定のプロタカントプテリギイ類やタラ科魚類では、ミトコンドリア制御領域は著しくゆっくりと進化する。機能的なミトコンドリア遺伝子でさえ、より速く、より自由に突然変異を蓄積する。このような低変異性制御領域がより広く分布しているかどうかは不明である。東アジアのプロタカントプテリギイ類であるアユ（Plecoglossus altivelis）では、制御領域の突然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、制御領域では他の領域よりもはるかに小さい。この現象は、現時点では全く説明がつかない。^{[ 4 ]}

原核生物の 16S リボソーム RNA には、隣接する部分よりも変異率が高い 9 つの超可変領域があり、V1 から V9 まで番号が付けられています。V4 は最も保存性の高い領域の 1 つであり、V3 は最も進化の速い領域の 1 つです。これらの領域は、原核生物の識別を迅速に行う方法を提供します。周囲の領域は比較的保存されているため、「ユニバーサル プライマー」を使用して、PCR で 1 つまたは複数の HV 領域の一部を選択的に増幅できます。得られた増幅産物をシーケンスし、各固有の配列を増幅産物配列バリアント (ASV) と呼びます。^{[ 5 ]} Greengenes2 などのデータベースを使用して、分類学的および系統発生学的ツリーで ASV (多くの場合、完全一致) を検索できます。^{[ 6 ]}

単純な配列反復、特に可変数タンデム反復とマイクロサテライトは、ヒトゲノムによく見られます。その反復性により、独特な変異形態が可能になります。DNA複製中に鎖滑りが発生すると、コピー数が増減する可能性があります。（通常の点突然変異も発生し、滑りよりも頻繁に起こる可能性があります。）^{[ 7 ]}そのコピー数は、法医学や祖先検査に利用できるだけでなく、^{[ 8 ]}病気とも関連しています。^{[ 9 ]}

• ケンブリッジ参照シーケンス
• 系譜DNA検査
• ヒトミトコンドリアDNAハプログループ
• mtDNA制御領域

• 米国国立医学図書館の医学主題見出し（MeSH）における「Hypervariable+region」
• DNA：法医学および法律への応用、超可変領域の説明