SNP(スニップ:1塩基多型)とは
公開日:2015年10月23日
SNP(スニップ:1塩基多型)とは、DNAの中の1つの塩基が別の塩基に置き換わったもので、ヒトゲノムでは、約300万個あるといわれています。このSNPは、人が病気になったり、体質の違いを生む要因の一つになっているのではないかと考えられています。
SNPとは
ヒトのDNAの塩基配列の違いの中でも、よくある違い(集団の中で1%以上の頻度であらわるもの)を「多型」、まれなものを「変異」と言って、区別しています。SNP(スニップと呼びます。1塩基多型ともいいます)とは、DNAの中の1つの塩基が別の塩基に置き換わったもので、ヒトゲノムでは、約300万個、約1,000塩基に1個の割合でSNPがあるといわれています(1000万個という説もあります)。もちろんSNPも親から子へ受け継がれますので、このSNPを使って、親子関係を調べることができます。一方、血縁関係のあるものどうしでも、いくつかの塩基には違いが生じるので、複数のSNPを組み合わせることで、犯罪捜査などのDNA鑑定にも利用されます。
今、このSNPが注目されています。それはSNPが病気になったり、体質の違いを生む要因の一つになっているのではないかと考えられているからです。実際に、身長や体型、巻き髪などの外見、糖尿病や肥満、高血圧、精神病などの疾患へのかかりやすさなどで、SNPが関わっているとされる発見が多数報告されています。
特に注目されているのが、オーダーメイド医療(テーラーメイド医療)への応用です。薬の効きやすさは、人によって個人差がありまが、これは、主に、体内で薬を分解する効率(薬に対する代謝酵素の活性の違い)が人の遺伝子によって違うからです。効率が良すぎると薬が早く分解されてしまい、薬が効きにくく、逆に、効率が悪すぎると、重篤な副作用につながる恐れがあります。遺伝子検査を実施し、薬の効きやすさをあらかじめ把握することで、重い副作用が出てしまう可能性を低くすることができるのです。
SNP(1塩基多型)
(「あなたと私はどうして違う?体質と遺伝子のサイエンス」(中尾光善 羊土社 2015年)より転載)
塩基の違いが疾患の原因や体質の違いに現れる場合がある
単一遺伝性疾患(単一遺伝子病)
ここで、遺伝子の構成を思い出してみましょう。
遺伝子を構成するパーツ
まず、タンパク質の作り方が記されているボディですが、ここの塩基配列に変化が起こると、正しいタンパク質が作られなくなる場合があります。また、さまざまな調整を行っているプロモーター(必要な転写因子とRNA合成酵素が集まってくる場所)、エンハンサー(遺伝子の転写量を調整)、インスレーター(遺伝子と遺伝子の境界線)の塩基配列変化は、遺伝子の働き方に影響する場合があります。
部位 | 転写への影響 | 合成されるタンパク質への影響 |
---|---|---|
エキソン | 発現の量 | アミノ酸の変化 |
イントロン | 発現の量 | 発現の量 |
プロモーター | 発現の量 | 発現の量 |
エンハンサー | 発現の量 | 発現の量 |
インスレーター | 発現のパターン | 発現のパターン |
遺伝子の間 | ほとんどなし | ほとんどなし |
これらの変化によって、正常でないタンパク質がつくられると、本来の機能を発揮することができず、疾患を引き起こすことがあります。このうち、1つの遺伝子の変化によって引き起こされる疾患は、単一遺伝性疾患(単一遺伝病)あるいはメンデル遺伝病(メンデルの法則に従った発症になるため)とも呼ばれ、遺伝様式により常染色体優性(ペアになっている遺伝子(対立遺伝子)の一方が以上であれば発症)、常染色体劣性(ペアになっている遺伝子(対立遺伝子)の両方が以上であれば発症)そしてX染色体連鎖または伴性遺伝(X染色体上に異常があれば発症)の三つに分けられています。
なお、単一遺伝性疾患には難病も多く、治療法が確立していないものもあります。
SNPの解析方法
DNAマイクロアレイ
当サイトで紹介しているDTC(Direct-to-Consumer)型の遺伝子検査では、SNP解析は、DNAマイクロアレイ法を用いて行われることが多いです。マイクロアレイは2000年に登場した技術で、この10年ほどでコストが1/30〜1/50に下がっており、SNPの検出精度も向上しています。
DNAマイクロアレイはDNAチップとも呼ばれ、遺伝子の発現量を測定するために、多数のDNAプローブ※をプラスチックやガラスの基板上に高密度に配置したものです。1つのチップで、数万〜数十万の遺伝子をチェックできるようになっているため、一度に大量の遺伝子多型、SNPの解析が可能です。
※ DNAの各塩基がAはT、GはCとのみ結合することを利用して、特定のDNA配列と結合させる(ハイブリダイゼーション)ための釣り針のようなもの
-
DNAチップを使ったSNPの型の調査方法
遺伝子検査におけるSNPの調査には、DNAチップが主に使われます。このDNAチップを使って、SNPの型をどのように調べるかについて、紹介します。…
次世代シーケンサー(NGS)
DTC遺伝子検査でよく使用されているマイクロアレイですが、この技術は、全遺伝子の調査には不向きです。また、DNAプローブに結合させるため、検知したいDNA配列は、事前に分かっている必要があります。
これらの弱点を克服できる次世代シーケンサーが2007年に登場し、全ゲノムシーケンス解析に利用されるようになってきました。当初はコストの問題がありましたが、それも下がりつつあり、2014年1月にはアメリカのイルミナ社が「1,000ドル以下で個人の全ゲノムを配列決定できる」というシステム「HiSeq X Ten」を発表しています。
次世代シーケンサーは、遺伝性疾患の原因遺伝子の発見にも革新的な進歩をもたらしており、いずれDTC遺伝子検査でも利用されるようになるだろうといわれています。
-
シークエンサーの仕組みと「1,000ドルゲノム」時代
ヒトの全ゲノムの解読が約13年の歳月と約3500億円の費用をかけて完了したのが2003年のこと。それが今では、約10万円の費用をかければ1日足らずで済むほど、ゲノム解析の技術革新が進んでいます。…
DTC遺伝子検査はSNPを調査するが、単一遺伝性疾患は対象外
DTC遺伝子検査では、ほとんどがこのSNPを対象とした検査となっています。
SNPを含む遺伝子の多型には、疾患発症と強く関連するものの持っている人が極めて少ない疾患原因遺伝子多型と、疾患発症のリスク上昇は少しであるものの多くの人が持っている疾患感受性遺伝子多型があります。DTC遺伝子検査で受けられるサービスは、そのほとんどが疾患感受性遺伝子のSNPの検査を行い、疾患原因遺伝子は検査対象外です。これは、DTC遺伝子検査では、医療行為となる「診断」が行えないことが関係していますが、そもそも疾患原因遺伝子は研究室レベルでのみ解析可能なものであり、通常は解析不能だそうです(遺伝子医学MOOK 28号 3-4-2 「生活習慣改善のための遺伝子検査サービスの可能性」より)。なお、日本ではアメリカと異なり、単一遺伝子疾患に関して、DTC遺伝子検査を実施することは、容認されていません。(1つの遺伝子で疾患の有無が分かってしまい、その結果は医療情報となってしまうため。)
遺伝子、遺伝子検査についてもっと知りたい方へ
このページを作成するにあたり、参考にしている書籍等を紹介します。
- 学んでみると遺伝学はおもしろい(針原伸二(著) ベレ出版:2014年3月)
- あなたと私はどうして違う? 体質と遺伝子のサイエンス(中尾光善(著) 羊土社:2015年6月)
- 遺伝とゲノムどこまでわかるのか(ニュートン別冊 ニュートンプレス:2013年7月)
- 遺伝子診断の未来と罠(増井徹(編集)ほか 日本評論社:2014年9月)
その他の遺伝子、遺伝子検査に関する参考資料はこちら。
参考資料一覧
- 遺伝子検査とは?-種類や費用など- 公開日:2016年10月25日
- アイスランドとデコード社の遺伝子研究事情 公開日:2016年02月05日
- 遺伝カウンセリング-遺伝子検査で不安になったら?- 公開日:2015年10月23日
- 日本で行われる出征前診断の種類とメリット 公開日:2016年02月02日
このページが役に立ったらシェアお願いします!
あわせてよく読まれる記事
-
体質は遺伝子でどこまで決まるのか?
「体質」は、遺伝要因を受けるものが多く、外見上の特徴などは、ほとんどが遺伝要因で決まります。一方、生活習慣病やがんなどの病気のなりやすさは、食事、運動、ストレスなど、生活習慣の影響を大きく受けます。…
-
DTC遺伝子検査の調査項目 - 分かること、分からないこと
DTC遺伝子検査では、SNPを調査し、多数の遺伝因子や環境因子が絡んだ疾患の将来的なリスクや体質等の傾向についての情報を提供します。一方、「単一遺伝子疾患」、「家族性がん(遺伝性のがん)」等については、医師法に抵触してしまうことなどから、ほぼサービス対象外です。…
-
核内の遺伝子変異が引き起こす単一遺伝子疾患
単一遺伝子疾患は、1つの遺伝子の変化によって引き起こされる病気で、優性遺伝するのものと劣勢遺伝するのものがあります。また、性染色体であるX染色体の上の遺伝子が原因の遺伝もあり、血友病などがこれに該当します。… …