Rakennevariantit

Rakennevariantit (Structural variants, SV) ovat suurempia perimän rakennetta muuttavia DNA-muutoksia, jotka ylittävät tavallisen yksittäisen mutaation koon. Tyypillisiä rakennevariantteja ovat deleetiot (poistot), duplikaatiot (kopioitumiset), inversiot (kääntyminen) sekä translokaatio (siirtymä). Lisäksi monimutkaiset rearrangemetit voivat yhdistää useita SV-tyyppejä saman alueen sisällä. Rakennevariantit voivat vaihdella pienistä kymmenien emäsparien mittaisista muutoksista aina miljoonien emäispalojen kokoisiin muutoksiin. Niitä voi esiintyä sekä yksilöllisesti että osana monimutkaisia genomisia alueita.

Rakennevarianttien syntyyn vaikuttavat useat mekanismit, kuten DNA:n korjausvirheet, replikaation aikana syntyvät virheet sekä toistuvien elementtien aiheuttamat uudelleenpesäytymät. Joissakin tapauksissa samankaltaiset SV:t ovat yleisiä väestöissä johtuen toistuvista rakenteista ja homologiasta, kun taas toiset ovat harvinaisia ja voivat olla periytyviä tai de novo -ilmentymiä.

Löytämisessä ja tulkinnassa käytetään useita menetelmiä. Karyo-tyypin ja kohdeluvan kopiolukumäärän kartoitus (array-CGH) sekä perinteinen kromosomikaryotyyppi tarjoavat suurempien SV:ien havaitsemisen, kun taas genomi- eli WGS-sekvensointi ja pitkän lukutavan teknologiat (esim. PacBio, Oxford Nanopore) paljastavat monimutkaiset ja toistuvilla alueilla piilevät SV:t. Optinen kartoitus ja Hi-C voivat lisäksi tukea suurten translokaatioiden ja inversioiden havaitsemista.

Kliinisesti rakennevariantit voivat vaikuttaa geenin toimintaan tai sen sääntelyyn, poistaa tai lisätä geenikopioita, tai luoda fuusioituja geeneja. Tämä voi johtaa kehityksellisiin häiriöihin, neurokognitiivisiin poikkeavuuksiin tai syövän kehittymiseen. Väestötason SV-tiedot auttavat erottelemaan patogeenisia variantteja yleisistä perinnöllisistä SV:stä, ja kokoelmia ylläpidetään esimerkiksi Database of Genomic Variants (DGV) sekä gnomAD-SV.

Tutkimuksen jatkuva kehittyminen, erityisesti pitkän lukutavan sekvensoinnin ja pangenomi-referenssien myötä, parantaa SV-havaitsemisen tarkkuutta ja tulkinnan luotettavuutta.