結構生物化學/基因組分析/單核苷酸多型性 (SNP)
近年來，人們在識別人類基因組中的 SNP 方面付出了巨大努力。雖然以前被稱為鹼基替換，但 SNP 這一術語已經變得更加普遍，表明這種常見的鹼基替換型別在分子遺傳學中的重要性。SNP 指的是一個豐富的鹼基替換，它不同於罕見的替換，因為群體中至少丰度較低的等位基因的頻率大於 1%。由於基因組中 SNP 的密度很高，通常可以在幾百個鹼基對內找到幾個 SNP。因此，它們是人口研究的豐富資訊來源，以及遺傳因素與疾病狀態之間的關聯。
SNP 在疾病研究領域中被不斷使用。例如，它們被用來識別與癌症、糖尿病和某些精神疾病等常見疾病相關的多個基因。
已經確定了大約五百種人類甲基轉移酶多型性，並與疾病相關聯。在 Karen Rutherford 和 Valerie Daggett 進行的研究中，在七種研究蛋白中的四種蛋白的活性位點約 20 埃處發現了一個多型性熱點。模擬蛋白質分子動力學，證明了一種共同的去穩定機制。共同的機制是，突變改變了多型性位點內的側鏈接觸，這些接觸會傳遞到整個蛋白質中，導致活性位點發生扭曲。一種理論是，這些熱點可能是為了調節酶活性而進化出來的。
單核苷酸多型性在 30 億個鹼基的人類基因組中每 1000 個鹼基出現一次。SNP 會影響 mRNA 轉錄、結構、酶活性以及穩定性。兒茶酚 O-甲基轉移酶 (COMT) 是一種蛋白質，顯示出酶活性存在大量的個體差異。限制性片段長度多型性圖譜表明，活性的改變歸因於纈氨酸到蛋氨酸的替換。因此，這種替代降低了體內水平。這種替換與乳腺癌和神經精神疾病的風險增加有關。
硫嘌呤 S-甲基轉移酶 (TMPT) 負責代謝用於治療白血病和炎症性腸病等多種疾病的細胞毒性硫嘌呤藥物。在人口的 11% 中，TMPT 多型性超過 20 個。核磁共振對於瞭解多型性如何影響蛋白質結構和動力學非常重要，因為結構決定功能。當了解多型性的影響時，分子動力學 (MD) 研究非常重要，因為聚集或穩定性問題不會困擾它們。MD 允許人們注意到突變如何在原子水平上影響蛋白質結構。MD 證明了 COMT 和 TMPT 多型性如何影響結構細節。研究表明，多型性具有去穩定作用。發現 TPMT 會降低免疫蛋白的水平。研究人員現在擁有大量關於野生型和變異 COMT 和 TMPT 蛋白的大量流行病學資料，使其更有可能透過 MD 模擬進行研究。已知資料可應用於分子開發，用於穩定蛋白質結構和啟用劑，以治療疾病。
遺傳變異對傳統乳腺癌治療中藥物反應的影響。 [1]
與心肌梗死易感性相關的淋巴毒素-α 基因中的功能性 SNP [2]
病例對照研究中傳染病的遺傳多型性 [3]
用於遺傳關聯研究的貝葉斯統計方法 [4]
用 SNP 發現關聯 [5]
1. Vignal, Alain, Denis Milan, Magali SanCristobal, and Andre Eggen. "A Review on SNP and Other Types of Molecular Markers and Their Use in Animal Genetics." Genetics Selection Evolution 34.3 (2002): 275-305. Print.
2. Rutherford, Karen, and Valerie Daggett. "Polymorphisms and Disease: Hotspots of Inactivation in Methyltransferases." Trends in Biochemical Sciences 35.10 (2010): 531-38. Print.