结构生物化学/基因组分析/单核苷酸多态性 (SNP)
近年来，人们在识别人类基因组中的 SNP 方面付出了巨大努力。虽然以前被称为碱基替换，但 SNP 这一术语已经变得更加普遍，表明这种常见的碱基替换类型在分子遗传学中的重要性。SNP 指的是一个丰富的碱基替换，它不同于罕见的替换，因为群体中至少丰度较低的等位基因的频率大于 1%。由于基因组中 SNP 的密度很高，通常可以在几百个碱基对内找到几个 SNP。因此，它们是人口研究的丰富信息来源，以及遗传因素与疾病状态之间的关联。
SNP 在疾病研究领域中被不断使用。例如，它们被用来识别与癌症、糖尿病和某些精神疾病等常见疾病相关的多个基因。
已经确定了大约五百种人类甲基转移酶多态性，并与疾病相关联。在 Karen Rutherford 和 Valerie Daggett 进行的研究中，在七种研究蛋白中的四种蛋白的活性位点约 20 埃处发现了一个多态性热点。模拟蛋白质分子动力学，证明了一种共同的去稳定机制。共同的机制是，突变改变了多态性位点内的侧链接触，这些接触会传递到整个蛋白质中，导致活性位点发生扭曲。一种理论是，这些热点可能是为了调节酶活性而进化出来的。
单核苷酸多态性在 30 亿个碱基的人类基因组中每 1000 个碱基出现一次。SNP 会影响 mRNA 转录、结构、酶活性以及稳定性。儿茶酚 O-甲基转移酶 (COMT) 是一种蛋白质，显示出酶活性存在大量的个体差异。限制性片段长度多态性图谱表明，活性的改变归因于缬氨酸到蛋氨酸的替换。因此，这种替代降低了体内水平。这种替换与乳腺癌和神经精神疾病的风险增加有关。
硫嘌呤 S-甲基转移酶 (TMPT) 负责代谢用于治疗白血病和炎症性肠病等多种疾病的细胞毒性硫嘌呤药物。在人口的 11% 中，TMPT 多态性超过 20 个。核磁共振对于了解多态性如何影响蛋白质结构和动力学非常重要，因为结构决定功能。当了解多态性的影响时，分子动力学 (MD) 研究非常重要，因为聚集或稳定性问题不会困扰它们。MD 允许人们注意到突变如何在原子水平上影响蛋白质结构。MD 证明了 COMT 和 TMPT 多态性如何影响结构细节。研究表明，多态性具有去稳定作用。发现 TPMT 会降低免疫蛋白的水平。研究人员现在拥有大量关于野生型和变异 COMT 和 TMPT 蛋白的大量流行病学数据，使其更有可能通过 MD 模拟进行研究。已知数据可应用于分子开发，用于稳定蛋白质结构和激活剂，以治疗疾病。
遗传变异对传统乳腺癌治疗中药物反应的影响。 [1]
与心肌梗死易感性相关的淋巴毒素-α 基因中的功能性 SNP [2]
病例对照研究中传染病的遗传多态性 [3]
用于遗传关联研究的贝叶斯统计方法 [4]
用 SNP 发现关联 [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.