功能性变异是基因组中导致表型差异的变异。了解这些变异对健康和疾病的影响至关重要。
基因组变异包括单核苷酸变异 (SNP)、拷贝数变异 (CNV) 和结构变异 (SV)。SNP 最常见，每 1000 个碱基对中约有一个 SNP。CNV 涉及较大 DNA 片段的拷贝数变化，而 SV 涉及更广泛的结构变化，例如缺失、插入和易位。
功能性变异可以改变基因表达、蛋白质功能或调控元件。例如，SNP 可能改变剪接位点，导致不同的蛋白质异构体。CNV 可能改变基因剂量，导致疾病或表型的变化。SV 可以中断基因或改变其调控，导致严重的影响。
研究表明，功能性变异与各种疾病相关。例如，特定 SNP 与阿尔茨海默病和癌症的风险增加有关。CNV 已与自闭症谱系障碍和其他神经发育疾病联系在一起。SV 与罕见疾病和癌症的高度侵袭性有关。
功能性变异可以通过多种机制影响疾病。它们可以破坏蛋白质的功能、改变基因表达或干扰细胞信号通路。例如，与阿尔茨海默病相关的 SNP 编码β淀粉样蛋白前体，β淀粉样蛋白前体是β淀粉样蛋白斑块的成分。
功能性变异也可以导致表型变异。例如，某些 SNP 已与头发颜色、身高和智力的变化有关。CNV 已与特定的面部特征和罕见疾病相关联。SV 可导致罕见表型，例如皮肤色素沉着异常和肢体畸形。
了解功能性变异在临床上具有重要意义。它们可以帮助识别疾病风险、指导治疗策略并预测治疗结果。例如，特定 SNP 可用于确定癌症患者的复发风险，而 CNV 可用于诊断某些神经发育疾病。
全基因组测序 (WGS) 已成为识别和研究功能性变异的强大工具。WGS 提供了基因组中所有变异的全面视图，包括 SNP、CNV 和 SV。这使研究人员能够识别与疾病相关的变异并研究其作用机制。
功能性变异为个性化医学提供了机会。通过了解个体的基因组变异，我们可以调整治疗方案，以最大化疗效和最小化副作用。例如，某些癌症患者的治疗选择可根据特定 SNP 的存在或不存在进行定制。
功能性变异是理解基因组变异对表型和疾病影响的关键。WGS 的进步使我们能够识别和研究这些变异，从而为疾病风险预测、个性化治疗和新疗法的开发提供见解。通过了解基因组到表型的变异影响，我们不断接近改善人类健康和福祉。
