Kopienzahlveränderungen

Kopienzahlvariation, in der Regel abgekürzt CNV, bezeichnet eine Form der strukturellen genetischen Variation, bei der die Anzahl der Kopien eines bestimmten DNA-Abschnitts zwischen Individuen einer Spezies variiert. CNVs reichen von einigen Dutzend Basenpaaren bis zu mehreren Megabasen und umfassen Deletionen und Duplikationen ganzer Gene oder größerer Genabschnitte. Die Variation trägt wesentlich zur genetischen Diversität bei; viele CNVs sind harmlos, andere beeinflussen Phänotypen oder Krankheitsrisiken.

Entstehung und Vermehrung entstehen CNVs durch verschiedene Mechanismen, darunter nicht-äquivalente homologe Rekombination (NAHR), nicht-homologe Endverknüpfung (NHEJ) und replikationsbasierte Prozesse wie FoSTeS/MIS‑Replikationen. Die Erkennung erfolgt heute überwiegend durch array-CGH (array comparative genomic hybridization), SNP-Mikroarrays oder Ganzgenom- bzw. Exom-Sequenzdaten, wobei Read-Depth-Analysen und MLPA häufig ergänzend eingesetzt werden.

Klinische Relevanz: CNVs können die Dosierung von Genen verändern, was zu Erkrankungen oder Anfälligkeiten beitragen kann. Beispiele sind Deletionen oder Duplikationen, die mit Entwicklungsstörungen, Autismus-Spektrum-Störungen, Schizophrenie oder Muskeldysbalancen assoziiert sind. Spezifische Klassifikationen umfassen bekannte Krankheits-CNVs wie PMP22-Duplikationen (Charcot-Marie-Tooth-Krankheit Typ 1A) oder 22q11.2-Deletionen. Nicht alle CNVs sind pathologisch; viele sind populationen-spezifisch oder in bestimmten familiären Linien vorhanden.

In der Genomforschung spielen CNVs eine zentrale Rolle bei Verständnis von Variation, Evolution und Krankheitsmechanismen. Sie werden auch in Pflanzen, Tieren und Mikroorganismen untersucht, wo Kopienzahländerungen wichtige adaptive oder wirtschaftliche Merkmale beeinflussen können.