نقشه برداری ژنتیکی. استراتژی نقشه برداری ژنتیکی و نقش آن در شناسایی ژن های جدید بیماری های ارثی نقشه برداری ژنتیکی ژن های بیماری های انسانی نمونه ها
آلفرد استورتوانت (همكار مورگان) اظهار داشت كه فراواني عبور از بين ژن هاي مستقر در همان كروموزوم مي تواند اندازه گيري فاصله بين ژن ها باشد. به عبارت دیگر ، فرکانس کراس اوور که به صورت نسبت تعداد افراد متقاطع به تعداد کل افراد بیان می شود ، با فاصله بین ژن ها مستقیماً متناسب است. سپس می توان از فرکانس متقاطع برای تعیین موقعیت نسبی ژن ها و فاصله بین ژن ها استفاده کرد.
نقشه برداری ژنتیکی تعیین موقعیت یک ژن در رابطه با (حداقل) دو ژن دیگر است. ثابت بودن درصد عبور از بین ژن های خاص اجازه می دهد تا محلی شوند. واحد فاصله بین ژن ها 1٪ عبور از یکدیگر است. به افتخار مورگان ، این واحد نامیده می شود مورگانیدا (M) ، یا سانتیمورانید (CM).
در مرحله اول نقشه برداری تعیین تعلق یک ژن به یک گروه پیوند ضروری است. هرچه ژن ها در یک گونه مشخص بیشتر شناخته شوند ، نتایج نقشه برداری دقیق تر هستند. همه ژن ها به گروه های پیوندی تقسیم می شوند.
تعداد گروههای پیوندی مربوط به مجموعه هاپلوئید کروموزومها است. به عنوان مثال ، در D. melanogaster 4 گروه کلاچ ، ذرت 10 ، موش 20 ، انسان 23 گروه کلاچ. اگر کروموزوم های جنسی وجود داشته باشد ، آنها علاوه بر این نشان داده می شوند (به عنوان مثال ، یک فرد 23 گروه پیوندی به علاوه یک کروموزوم Y دارد).
به عنوان یک قاعده ، تعداد ژن ها در گروه های پیوندی به ابعاد خطی کروموزوم های مربوطه بستگی دارد. بنابراین ، یک مگس میوه دارای یک نقطه (IV) کروموزوم است (که تحت میکروسکوپ نوری تجزیه و تحلیل شود). بر این اساس ، تعداد ژن های موجود در آن چندین برابر کمتر از بقیه است و طول آن به طور قابل توجهی بیشتر است. همچنین باید توجه داشت که در مناطق هتروکروماتیک ژن های کروموزوم وجود ندارد یا تقریباً وجود ندارد ؛ بنابراین ، مناطق گسترش یافته هتروکروماتین سازنده می تواند تناسب تعداد ژن ها و طول کروموزوم را تا حدودی تغییر دهد.
نقشه های ژنتیکی بر اساس نقشه برداری ژنتیکی تهیه می شوند. در نقشه های ژنتیکی ، ژن شدید (به عنوان مثال ، ژنی که از سانترومر دورتر است) مربوط به نقطه صفر (اولیه) است. دور بودن یک ژن از نقطه صفر در مورگانیدها نشان داده شده است.
اگر کروموزوم ها به اندازه کافی طولانی باشند ، حذف ژن از نقطه صفر می تواند بیش از 50 M باشد - پس از آن اختلافاتی بین فاصله مشخص شده روی نقشه ، بیش از 50٪ و موقعیت فرض شده در بالا ایجاد می شود ، مطابق آن 50٪ از تلاقی های به دست آمده در آزمایش ، در واقع ، به معنای عدم وجود ارتباط است. یعنی e. محلی سازی ژن ها در کروموزوم های مختلف. این تناقض با این واقعیت توضیح داده می شود که هنگام تدوین نقشه های ژنتیکی ، فاصله بین دو ژن نزدیک تر جمع می شود ، که این از تجربیات مشاهده شده از درصد عبور بیش از حد است.
دانشگاه ملی کازاخ به نام الفرابی
دانشکده: زیست شناسی و بیوتکنولوژی
بخش: بیوتکنولوژی
"مقاله"
با موضوع: کلاچ ژنتیکی و نقشه برداری از ژن های انسانی.
کامل شد : دانشجویان 3 ساله (پزشکی)
نورالیبکوف S.Sh.
داورونوا م.ا.
بررسی شد : دکترا ، دانشیار گروهمولکولی
زیست شناسی و ژنتیک Omirbekova N.Zh.
ALMATY 2018
نقشه های پیوند ژنتیکی ……………………………………………………… ..3
روش های مدرن ساخت نقشه های پیوند ژنتیکی …… .......... …… ...… .5
PCR در مطالعات ژنوم انسان ……………………………… .... …………. …… 8
نقشه های فیزیکی با وضوح پایین ………………………………………… ...… .9
نقشه های فیزیکی با وضوح بالا …………… .. ……………………… .. ……… 11
لیست منابع مورد استفاده ...... …………… .. ………………… .13
نقشه برداری و تعیین ساختار اولیه ژنوم انسان
پس از بررسی اجمالی روشهای اصلی که بیشتر در ژنتیک مولکولی برای مطالعه ساختار و مکانیسم عملکرد ژن استفاده می شود ، به نظر می رسد نگاهی دقیق به کاربرد عملی این روشها و اصلاح آنها برای مطالعه ژنومهای بزرگ با استفاده از مثال ژنوم انسانی ، ضروری است. به منظور مطالعه جامع ژنوم انسان ، ذخیره سازی عظیم اطلاعات ژنتیکی آن ، اخیراً یک برنامه ویژه بین المللی "پروژه ژنوم انسانی" ساخته شده و در حال اجرا است. وظیفه اصلی این برنامه ساخت نقشه های ژنتیکی جامع با وضوح بالا برای هر یک از 24 کروموزوم انسانی است که در نهایت ، باید با تعیین ساختار اولیه کامل DNA این کروموزوم ها پایان یابد. در حال حاضر ، کار بر روی این پروژه در حال جابجایی است. در صورت تکمیل موفقیت آمیز آن (و این برنامه ریزی شده است که در سال 2003 اتفاق بیفتد) ، بشر چشم اندازهایی برای مطالعه دقیق اهمیت عملکرد و مکانیزم عملکرد هر یک از ژن های خود و همچنین مکانیسم های ژنتیکی حاکم بر بیولوژی انسان و ایجاد علل بیشتر شرایط پاتولوژیک بدن خود دارد. ...
رویکردهای اساسی برای نقشه برداری از ژنوم انسان
راه حل وظیفه اصلی برنامه ژنوم انسانی شامل سه مرحله اصلی است. در مرحله اول ، لازم است كه هر كروموزوم جداگانه را به روشی خاص به قسمتهای كوچكتر تقسیم كنید ، و اجازه تجزیه و تحلیل بیشتر آنها را با روشهای شناخته شده فراهم كنید. مرحله دوم تحقیق شامل تعیین موقعیت نسبی این قطعات DNA جداگانه نسبت به یکدیگر و محلی سازی آنها در خود کروموزوم ها است. در مرحله آخر ، لازم است که ساختار واقعی DNA برای هر یک از قطعات کروموزوم مشخص شده تعیین شود و یک توالی مداوم کامل از نوکلئوتیدهای آنها تشکیل شود. اگر در توالی های نوکلئوتیدی یافت شده امکان محلی سازی همه ژن های ارگانیسم و \u200b\u200bتعیین اهمیت عملکردی آنها وجود نداشته باشد ، راه حل مسئله کامل نخواهد شد. گذر از سه مرحله فوق نه تنها برای بدست آوردن مشخصات جامع ژنوم انسان ، بلکه همچنین هر ژنوم بزرگ دیگری نیز لازم است.
نقشه های پیوند ژنتیکی
نقشه های پیوند ژنتیکی الگوهای یک بعدی از آرایش متقابل مارکرهای ژنتیکی در کروموزوم های منفرد است. مارکرهای ژنتیکی به عنوان هر یک از صفات فنوتیپی ارثی شناخته می شود که در افراد مختلف متفاوت است. صفات فنوتیپی که نیازهای نشانگرهای ژنتیکی را برآورده می کنند بسیار متنوع است. آنها شامل هر دو ویژگی رفتاری یا استعداد ابتلا به بیماری های خاص و علائم ریخت شناسی ارگانیسم های کامل یا ماکرومولکول های آنها هستند که از نظر ساختار متفاوت هستند. با توسعه روشهای ساده و م forثر برای مطالعه ماکرومولکولهای بیولوژیکی ، چنین صفاتی ، که به عنوان مارکرهای مولکولی شناخته می شوند ، بیشترین استفاده را در ساخت نقشه های پیوند ژنتیکی دارند. قبل از اقدام به بررسی روش های ساخت چنین نقشه ها و پیامدهای آنها در مطالعه ژنوم ، لازم به یادآوری است که اصطلاح "پیوند" در ژنتیک برای نشان دادن احتمال انتقال مشترک دو صفت از یک والد به فرزندان استفاده می شود.
در طول تشکیل سلولهای زایای (گامتها) در حیوانات و گیاهان در مرحله میوز ، به عنوان یک قاعده ، سیناپسی (مزدوج) کروموزومهای همولوگ اتفاق می افتد. کروماتیدهای خواهر کروموزوم های همولوگ در تمام طول خود با یکدیگر متصل می شوند و در نتیجه عبور از یکدیگر (ترکیب ژنتیکی بین کروماتیدها) ، قطعات آنها رد و بدل می شود. هرچه این دو نشانگر ژنتیکی از یکدیگر روی کروماتید قرار بگیرند ، احتمال وقوع پارگی کروماتید مورد نیاز برای عبور از روی آنها بیشتر است و دو نشانگر در کروموزوم جدید متعلق به گامت جدید از یکدیگر جدا می شوند ، به عنوان مثال انسجام آنها شکسته خواهد شد واحد اتصال مارکرهای ژنتیکی مورگانیدا (واحد مورگان ، M) است که شامل 100 سانتی متر (سانتی متر) است. 1 سانتی متر مربوط به فاصله فیزیکی روی نقشه ژنتیکی بین دو نشانگر است ، ترکیب مجدد بین آن با فرکانس 1 occurs رخ می دهد. بیان شده در جفت های پایه ، 1 سانتی متر مربوط به 1 میلیون جفت باز است. (m.p.) DNA.
نقشه های پیوند ژنتیکی به ترتیب ترتیب چیدمان نشانگرهای ژنتیکی بر روی کروموزوم ها را منعکس می کند ؛ اما مقادیر بدست آمده از فواصل بین آنها با فاصله های فیزیکی واقعی مطابقت ندارد. معمولاً این واقعیت با این واقعیت همراه است که کارایی ترکیب مجدد بین کروماتیدها در مناطق جداگانه کروموزوم ها می تواند بسیار متفاوت باشد. به طور خاص ، در مناطق هتروکروماتیک کروموزوم ها سرکوب می شود. از طرف دیگر ، نقاط داغ نوترکیبی در کروموزوم ها رایج است. استفاده از فرکانس های ترکیب مجدد برای ساختن نقشه های ژنتیکی فیزیکی بدون در نظر گرفتن این عوامل منجر به ایجاد اعوجاج (به ترتیب ، دست کم گرفتن یا بیش از حد) فاصله واقعی بین نشانگرهای ژنتیکی می شود. بنابراین ، نقشه های پیوند ژنتیکی کمترین دقت را در بین انواع موجود نقشه های ژنتیکی دارند و فقط می توان آنها را به عنوان اولین تقریب با نقشه های فیزیکی واقعی در نظر گرفت. با این وجود ، در عمل ، تنها آنها هستند که امکان قرار دادن مارکرهای پیچیده ژنتیکی (به عنوان مثال ، همراه با علائم یک بیماری) را در اولین مراحل مطالعه فراهم می کنند و امکان مطالعه بیشتر آنها را فراهم می کنند. باید بخاطر داشت که در صورت عدم عبور از یکدیگر ، همه ژنهای یک کروموزوم جداگانه از والدین به فرزندان منتقل می شوند ، زیرا آنها از نظر جسمی با یکدیگر مرتبط هستند. بنابراین ، کروموزومهای جداگانه گروههای پیوندی از ژنها را تشکیل می دهند و یکی از اولین وظایف ساخت نقشههای پیوند ژنتیکی ، اختصاص ژن یا توالی نوکلئوتیدی مورد مطالعه به یک گروه پیوند خاص است. در بعدی. در این جدول روش های مدرنی ذکر شده است که طبق گفته های V.A. تا پایان سال 1990 اغلب از مک کاسیک برای ساختن نقشه های پیوند ژنتیکی استفاده می شد.
روش های مدرن برای ساختن نقشه های پیوند ژنتیکی
| روش | تعداد مکان های نقشه برداری شده |
| ترکیبی سلول سوماتیک | 1148 |
| ترکیبی درجا | 687 |
| خانواده | 466 |
| تعیین اثر دوز | 159 |
| محدودیت نقشه برداری | 176 |
| استفاده از انحرافات کروموزومی | 123 |
| با استفاده از سینتنیا | 110 |
| تفکیک ژن ناشی از تابش | 18 |
| روشهای دیگر | 143 |
| جمع | 3030 |
ترکیبی از سلولهای سوماتیک. یکی از محبوب ترین روش ها برای اختصاص نشانگر ژنتیکی (ژن فعال عملکردی) به یک گروه پیوند خاص ، ترکیبی شدن (همجوشی با یکدیگر) سلول های سوماتیک از گونه های مختلف بیولوژیکی موجودات است که یکی از آنها مورد مطالعه قرار گرفته است. در هیبریدهای بین سلولهای سوماتیک در مراحل کشت ، از بین رفتن کروموزوم ها ، عمدتا از یکی از گونه های بیولوژیکی رخ می دهد. از دست دادن کروموزوم ها ، به عنوان یک قاعده ، تصادفی است و کلون های حاصل از سلول ها حاوی کروموزوم های باقی مانده در ترکیبات مختلف هستند. تجزیه و تحلیل کلون های حاوی مجموعه های مختلف کروموزوم های گونه مورد مطالعه به فرد اجازه می دهد تا تعیین کند که بیان مارکر مورد مطالعه با کدام یک از این کروموزوم های باقی مانده مرتبط است و بنابراین ، ژن را روی یک کروموزوم خاص بومی سازی می کند.
ترکیبی درجا. از روش ترکیبی درجا نیز به طور گسترده ای برای نقشه برداری از توالی های نوکلئوتیدی روی کروموزوم ها استفاده می شود. برای این منظور ، آماده سازی کروموزومهای ثابت با توالی های نوکلئوتیدی تحت مطالعه دارای برچسب رادیواکتیو ، فلورسنت یا سایر برچسب ها (در دمای بالا با خنک کننده بعدی انکوبه می شوند). پس از شستن برچسب غیرمستقیم ، باقی مانده مولکول های اسید نوکلئیک برچسب خورده با مناطق کروموزومی حاوی توالی های مکمل توالی های نوکلئوتیدی برچسب دار مورد مطالعه در ارتباط هستند. هیبریدهای حاصل مستقیماً یا بعد از اتورادیوگرافی با میکروسکوپ تجزیه و تحلیل می شوند. این گروه از روش ها با تفکیک بالاتر از هیبریداسیون سلول های سوماتیک مشخص می شوند ، زیرا آنها اجازه می دهند توالی های نوکلئوتیدی مورد مطالعه را روی کروموزوم ها قرار دهند. با پیشرفت برنامه ژنوم انسانی ، محققان توالی های نوکلئوتیدی جداشده بیشتری دارند که می تواند به عنوان کاوشگرهای ترکیبی درجا مورد استفاده قرار گیرد. در همین راستا ، این روش ها از نظر تعداد دفعات استفاده اخیراً کاملاً برتری یافته اند. مشهورترین آنها گروهی از روشها به نام فلورسانس در هیبریداسیون درجا (FISH) است که از کاوشگرهای پلی نوکلئوتیدی حاوی برچسب فلورسنت استفاده می کند. به طور خاص ، در سال 1996\u003e 600 مقاله در توصیف استفاده از این روش منتشر شد.
تجزیه و تحلیل ارتباط ژنتیکی خانواده. این گروه از روش ها اغلب در ژنتیک پزشکی برای شناسایی ارتباط (پیوند) بین علائم بیماری ناشی از جهش در یک ژن ناشناخته و سایر نشانگرهای ژنتیکی استفاده می شود. در این حالت ، علائم بیماری خود به عنوان یکی از نشانگرهای ژنتیکی عمل می کنند. تعداد زیادی پلی مورفیسم ، از جمله RFLP ، در ژنوم انسان یافت شده است. RFLP ها در فاصله 5-10 سانتی متر از یکدیگر کم و بیش به طور مساوی در ژنوم انسان توزیع می شوند. هرچه مکان های چند شکلی فردی به ژن مسئول بیماری نزدیکتر باشد ، احتمال جدا شدن آنها در هنگام نوترکیبی در میوز کمتر است و بیشتر در یک بیمار بیمار با هم اتفاق می افتند و از والدین به فرزندان منتقل می شوند. با کلون کردن یک منطقه ژنوم گسترده ، از جمله نشانگر چند شکلی مربوطه (انتخاب آن از کتابخانه کلون DNA ژنومی با استفاده از یک کاوشگر انجام می شود) ، می توان همزمان ژنی را که باعث یک بیماری ارثی است ، جدا کرد. چنین رویکردهایی ، به ویژه ، با موفقیت برای تجزیه و تحلیل خانواده و جداسازی ژن های مربوطه در دیستروفی عضلانی دوشن ، فیبروز کیستیک کلیه (فیبروز کیستیک) و دیستروفی میوتونیک استفاده شده است. محتوای اطلاعاتی RFLP های جداگانه ژنوم انسانی به سطح هتروزیگوزیته آنها در جمعیت مورد مطالعه بستگی دارد. اندازه گیری اطلاعاتی بودن RFLP به عنوان یک نشانگر ژنتیکی ، همانطور که توسط D. Botstein و همکاران (1980) پیشنهاد شده است ، به عنوان مقدار محتوای اطلاعات چند شکلی (PIC) در نظر گرفته می شود ، که عبارت است از نسبت تعداد تلاقی هایی که حداقل یکی از والدین در آنها نشانگر چند شکل را مطالعه کرده است. در یک حالت هتروزیگوت ، به همه صلیب ها.
تعیین اثر دوز ژن و استفاده از انحرافات کروموزومی ... این روش ها همبستگی بین سطح بیان ژن مورد مطالعه و تعداد کروموزوم های خاص در رده های سلولی آنئوپلوئید یا بازآرایی ساختار کروموزوم ها را نشان می دهد (جهش های کروموزومی - انحراف). آنوفلوئیدی وجود تعدادی کروموزوم در یک سلول ، بافت یا ارگانیسم کامل است که با نمونه معمول برای یک گونه بیولوژیکی مشخص برابر نیست. انحرافات کروموزومی به صورت جابجایی بخشهایی از کروموزومها به مناطق هتروکروماتیک همان یا کروموزومهای مختلف ، اغلب با سرکوب رونویسی ژنهای واقع در مناطق جابجا شده یا در کروموزوم پذیرنده همراه است (اثر موزاییکی موقعیت).
با استفاده از سینتنیا. سنتزی شباهت ساختاری گروههای پیوند ژنی در ارگانیسمهای گونه های مختلف بیولوژیکی است. به طور خاص ، چند ده گروه سنتز ژن در ژنوم انسان و موش شناخته شده است. وجود پدیده سنتنی باعث می شود که جستجو در محل محلی سازی ژن مورد مطالعه روی کروموزوم ها محدود شود ، و این محدودیت به منطقه ژن های شناخته شده متعلق به یک گروه سنتزی خاص است.
تفکیک ژن ناشی از تابش یونیزان با استفاده از این روش ، فاصله بین ژنهای مورد مطالعه با ارزیابی احتمال جداسازی (تفکیک) آنها پس از تابش سلولها با دوز استاندارد خاص تابش یونیزان ، تعیین می شود. سلولهای تابش شده توسط هیبریداسیون با سلولهای جسمی جوندگان از مرگ نجات می یابند و وجود نشانگرهای مورد مطالعه سلولهای تابش شده در هیبریدهای سوماتیک در فرهنگ تعیین می شود. در نتیجه ، می توان در مورد وجود یا عدم وجود ارتباط (فاصله فیزیکی) بین این ژن ها نتیجه گیری کرد.
در میان روشهای دیگر باید از روشهای مبتنی بر استفاده از قطعات DNA بزرگ تولید شده توسط آنزیمهای محدود کننده بزرگ شکاف برای نقشه برداری ژنها نام برد. پس از برش DNA ژنومی ، قطعات حاصل با الکتروفورز در یک میدان الکتریکی پالسی از هم جدا شده و سپس مطابق با South با پروب های مربوط به ژن های نقشه برداری هیبرید می شوند. اگر بعد از هیبریداسیون ، سیگنال های هر دو پروب روی همان قطعه بزرگ DNA قرار بگیرند ، این نشان دهنده ارتباط نزدیک این ژن هاست.
PCR در مطالعات ژنوم انسان
واکنش زنجیره ای پلیمراز در توسعه رویکردهای اجرای عملی برنامه ژنوم انسانی نقش اساسی دارد. همانطور که در بالا بحث شد ، PCR می تواند تقریباً هر ناحیه کوتاهی از ژنوم انسان را به سرعت و با کارآیی تقویت کند و محصولات PCR حاصل را می توان بعنوان پروب برای نقشه برداری از مناطق متناظر روی کروموزومها توسط ترکیبی جنوبی یا درجا استفاده کرد.
مفهوم STS. یکی از مفاهیم کلیدی اساسی در تهیه نقشه ژنهای انسانی در چارچوب برنامه مورد بحث ، مفهوم سایتهای دارای توالی (STS) است. مطابق با این مفهوم ، تمام قطعات DNA مورد استفاده برای ساختن نقشه های ژنتیکی یا فیزیکی را می توان با استفاده از توالی نوکلئوتیدی 200-500 جفت باز که برای یک قطعه خاص بی نظیر است ، به طور منحصر به فرد شناسایی کرد. هر یک از این سایت ها باید توالی یابی شوند ، که امکان تقویت بیشتر آنها با استفاده از PCR و استفاده از آنها به عنوان کاوشگر را فراهم می کند. استفاده از STS امکان استفاده از توالی آنها به شکل محصولات PCR به عنوان کاوشگر برای جداسازی هدفمند هر قطعه DNA از یک منطقه ژنوم خاص از مجموعه توالی های ژنومی را فراهم می کند. در نتیجه می توان پایگاه داده هایی ایجاد کرد که شامل محلی سازی و ساختار همه STS ها و همچنین آغازگرهای مورد نیاز برای تقویت آنها باشد. با این کار نیازی به آزمایشگاه ها برای ذخیره کلون های متعدد و ارسال آنها به آزمایشگاه های دیگر برای تحقیق نیست. علاوه بر این ، STS زمینه توسعه یک زبان واحد را فراهم می کند که در آن آزمایشگاه های مختلف می توانند کلون های خود را توصیف کنند. بنابراین ، نتیجه نهایی توسعه مفهوم STS می تواند یک نقشه جامع از STS ژنوم انسان باشد. از لحاظ تئوری ، برای ساختن یک نقشه ژنتیکی به اندازه 1 سانتی متر ، 3000 نشانگر DNA چندشکلی کاملاً آموزنده مورد نیاز است. با این حال ، از آنجایی که نشانگرهای چند شکل در ژنوم نابرابر توزیع شده اند و تنها تعداد کمی از آنها کاملاً آموزنده هستند ، تعداد واقعی نشانگرهای مورد نیاز برای ساختن نقشه ای با این اندازه ، 30-50 هزار برآورد می شود. برای بدست آوردن مارکرهای مربوط به مناطق کروموزوم های مورد مطالعه ، اغلب از آغازگرهای مربوط به توالی های تکرار پراکنده استفاده می شود که در میان آنها ابتدا توالی های Alu استفاده می شود.
Alu-PCR.توالی های متناوب Alu از ویژگی های ژنوم انسان است. از آغازگرهای اختصاصی برای توالی های Alu برای تقویت مناطق DNA ژنوم انسانی محصور در بین تکرارهای Alu استفاده می شود که به طور متوسط \u200b\u200bدر فاصله 4-10 kbp قرار دارند. جدا از هم. گزینه دیگر برای Alu-PCR سنتز پروب های DNA با کمک آن به مناطق کروموزوم های به دست آمده پس از تکه تکه شدن لیزر ، کروموزوم های جدا شده با استفاده از فلوسیتومتری یا DNA سلول های هیبریدی حاوی قسمت خاصی از ژنوم انسانی است. علاوه بر این ، از Alu-PCR برای بدست آوردن اثر انگشت منحصر به فرد که هیبریدهای سلولی را از نظر پایداری ژنومی آنها توصیف می کند ، و همچنین برای توصیف قطعات DNA انسان که در بردارهای YAC ، کاسمیدها یا بردارهای مبتنی بر DNA باکتریوفاژ شبیه سازی شده اند ، استفاده می شود. منحصر به فرد بودن توالی های Alu برای ژنوم انسانی ، استفاده از آنها را برای "راه رفتن در امتداد کروموزوم ها" و همچنین برای گسترش قسمت های موجود امکان پذیر می کند. از آنجا که\u003e 90٪ توالی های تکرار متوسط \u200b\u200bدر ژنوم انسان توسط خانواده های Alu و KpnI نشان داده می شود ، جای تعجب نیست که از این موارد دوم نیز در PCR برای همان اهداف Alu استفاده می شود. با این حال ، در اینجا پروفیل های محصولات PCR پیچیدگی کمتری دارند ، زیرا توالی KpnI در ژنوم کمتر تکرار می شود و محلی سازی مشخص در کروموزوم ها را دارد.
PCR به طور فعال برای شناسایی نشانگرهای مولکولی چند شکل در ساخت نقشه های پیوند ژنتیکی استفاده می شود ، اصول اساسی آن در بالا مورد بحث قرار گرفت. این روش در تعیین توالی DNA و همچنین در ساخت نقشه های فیزیکی با وضوح بالا برای ژنوم انسان نیز مفید است. در زیر دو قسمت آخر کاربرد PCR با جزئیات بیشتری مورد بحث قرار خواهد گرفت.
نقشه های فیزیکی با وضوح پایین
برخلاف نقشه های پیوند ژنتیکی که در بالا بحث شد ، نقشه های فیزیکی ژنوم فاصله واقعی بین مارکرها را بیان می کنند که در جفت باز بیان می شوند. نقشه های فیزیکی از نظر درجه تفکیک متفاوت هستند ، یعنی در مورد جزئیات ساختار ژنوم که بر روی آنها ارائه شده است. یک نقشه فیزیکی جامع از ژنوم انسانی با حداکثر تفکیک ، شامل توالی نوکلئوتیدی کامل تمام کروموزوم های وی است. در انتهای دیگر نقشه های فیزیکی با حداقل تفکیک ، نقشه های کروموزوم (سیتوژنتیک) ژنوم وجود دارد.
چهار نوع نقشه ژنتیکی DNA ژنومی و رابطه آنها
1 - نقشه پیوند ژنتیکی ، 2 - نقشه محدودیت فیزیکی ، شکاف ها مکان های تجزیه DNA توسط آنزیم های محدود کننده را نشان می دهد ، 3 - نقشه فیزیکی محوطه ها ، نشان دهنده همپوشانی کلون های DNA به دست آمده با استفاده از بردارهای YAC ، 4 - نقشه فیزیکی جامع به شکل توالی نوکلئوتید DNA. تمام نقشه ها همان منطقه کروموزوم را نشان می دهند
نقشه های کروموزوم. نقشه های کروموزومی ژنوم انسانی با محلی سازی نشانگرهای ژنتیکی روی کروموزومهای منفرد با استفاده از روشهای سیتوژنتیک ، از جمله اتورادیوگرافی و FISH بدست می آید. در دو مورد اخیر ، برچسب های رادیواکتیو یا فلورسنت مرتبط با مکان های ژنتیکی مورد مطالعه کروموزوم های دست نخورده با استفاده از میکروسکوپ نوری شناسایی می شوند. به تازگی ، نقشه های کروموزوم امکان محلی سازی قطعه DNA بررسی شده روی کروموزوم 10 میلی متر را فراهم کرده است. روشهای مدرن هیبریداسیون درجا با استفاده از کروموزومهای متافاز ، عمدتا به روش FISH ، نشانگرهای پلی نوکلئوتیدی را در مدت زمان 2-5 جفت باز بومی سازی می کنند. علاوه بر این ، در طول هیبریداسیون درجا با کروموزوم های بین فاز ، که در آن ماده ژنتیکی به شکل کم حجم تر است ، تفکیک نقشه های کروموزوم به 100 کیلو بایت نزدیک می شود.
با استفاده از روشهای مدرن ژنتیکی ، دقت نقشه های کروموزوم نیز بهبود می یابد. به عنوان مثال ، توانایی PCR در تکثیر بخشهای DNA یک سلول اسپرم ، امکان مطالعه تعداد زیادی از میوز را فراهم می کند ، گویی که در نمونه های اسپرم جداگانه حفظ شده است. در نتیجه ، بررسی موقعیت نسبی نشانگرهای ژنتیکی موضعی روی نقشه های کروموزوم با استفاده از روش های خام تر امکان پذیر می شود.
نقشه های CDNA... نقشه های CDNA موقعیت مناطق بیان شده DNA (اگزون) را نسبت به مارکرهای شناخته شده سیتوژنتیک (باند) بر روی کروموزوم های متافاز منعکس می کند. از آنجا که چنین نقشه هایی ایده ای در مورد محلی سازی مناطق رونویسی شده ژنوم ، از جمله ژن هایی با عملکردهای ناشناخته ارائه می دهند ، می توان از آنها برای جستجوی ژن های جدید استفاده کرد. این روش به ویژه در جستجوی ژنهایی که آسیب آنها باعث بیماریهای انسانی می شود بسیار مفید است ، اگر محلی سازی تقریبی چنین نواحی کروموزومی قبلاً در نقشه های پیوند ژنتیکی در نتیجه تجزیه و تحلیل ژنتیکی خانواده انجام شده باشد.
نقشه های فیزیکی با وضوح بالا
دو استراتژی برای ساختن نقشه های DNA فیزیکی
الف - استراتژی "از بالا به پایین": DNA کل کروموزوم توسط آنزیم های محدود کننده شکاف بزرگ شکسته می شود ، برای هر یک از قطعات DNA جداگانه یک نقشه محدودیت ساخته می شود. ب - استراتژی "از پایین به بالا" ، کلونهای YAC منفرد پس از شناسایی در محفظه ها ترکیب می شوند
در تلاش برای ساختن نقشه های ژنوم انسانی با وضوح بالا ، دو روش جایگزین بصورت آزمایشی اجرا می شود ، به نام نقشه برداری از بالا به پایین و نقشه برداری از پایین به بالا. هنگام نقشه برداری از بالا به پایین ، تجزیه و تحلیل اولیه یک تهیه DNA از یک کروموزوم انسانی است. DNA با آنزیم های محدود کننده شکاف بزرگ (به عنوان مثال NotI) به قطعات طولانی برش داده می شود ، که پس از جداسازی توسط الکتروفورز در یک میدان الکتریکی پالسی ، تحت تجزیه و تحلیل محدودیت بیشتر با سایر آنزیم های محدود کننده قرار می گیرند. در نتیجه ، یک نقشه محدودیت کلان به دست می آید ، که تمام توالی های کروموزوم مورد مطالعه یا قسمت آن به اندازه کافی به طور کامل نشان داده شده است ، اما وضوح آن کم است. محلی سازی ژنهای فردی در چنین نقشه ای بسیار دشوار است. علاوه بر این ، هر نقشه فردی بندرت بخشهای گسترده DNA را پوشش می دهد (به طور معمول ، بیش از 1 تا 10 میلی لیتر).
هنگام تهیه نقشه از ژنوم انسان از پایین به بالا ، بر اساس تهیه DNA کل ژنوم یا کروموزوم منفرد ، یک سری کلون تصادفی از توالی های DNA گسترده (10–1000 کیلو بایت) بدست می آید که برخی از آنها با یکدیگر همپوشانی دارند. در این حالت ، مینی کروموزومهای مصنوعی باکتریها (BAC) یا مخمر (YAC) غالباً به عنوان بردار برای شبیه سازی استفاده می شوند ، که به طور مفصل در بخش 7.2.4 شرح داده شده است. مجموعه ای از کلون های نیمه تداخل دار و مکمل یک توالی DNA نوکلئوتیدی مجاور به نام contig را تشکیل می دهند. صحت مصنوعات بدست آمده توسط هیبریداسیون درجا (FISH) با اتصال همزمان آنها به مناطق خاصی از کروموزومهای مورد مطالعه تأیید می شود. نقشه های مبتنی بر کانتیگ اطلاعات کاملی در مورد ساختار بخشهای جداگانه کروموزوم ارائه می دهند و به شما امکان می دهند ژنهای منفرد را بومی سازی کنید. با این حال ، به دلیل عدم وجود کلون های مربوطه در کتابخانه های کلون موجود ژن ها ، استفاده از چنین نقشه هایی برای بازسازی کل کروموزوم ها یا بخشهای گسترده آنها دشوار است.
مسئله اصلی که هنگام استفاده از هر دو روش برای ساخت نقشه های فیزیکی با وضوح بالا باید حل شود ، یکپارچه سازی قطعات DNA پراکنده در توالی های نوکلئوتیدی مجاور است. غالباً از قطعات DNA شبیه سازی شده ویژه ای برای این امر استفاده می شود که کلون های پیوند دهنده نامیده می شوند. قطعات DNA از کلون های اتصال شامل توالی های نوکلئوتیدی اندونوکلئازهای محدود کننده بزرگ شکاف در قسمت های داخلی آنها است و بنابراین ، نشان دهنده اتصالات قطعات DNA است که در اولین مراحل نقشه برداری فیزیکی استفاده می شود. با ترکیبی از جنوب ، که طی آن قطعات DNA کلون های اتصال به عنوان کاوشگر استفاده می شود ، قطعات DNA نقشه های فیزیکی حاوی توالی های نوکلئوتیدی در مجاورت سایت های محدودیت اندونوکلئازهای محدود کننده رخ بزرگ تعیین می شود. اگر دو قطعه از این دست یافت شود ، کلون پیوند دهنده مربوطه هر دو این قطعات را همپوشانی می کند و بخشی از آنها است. کلون های اتصال دهنده ، به نوبه خود ، از کتابخانه های ژنی با استفاده از کاوشگرها انتخاب می شوند ، که توالی های نوکلئوتیدی سایت های محدودیت آنزیم محدود کننده شکاف بزرگ هستند.
لیست کنید استفاده شده منابع
1) کلارک M.S ژنومیک مقایسه ای: کلید درک پروژه ژنوم انسانی // مقاله های زیستی. 1999. جلد 21. ص 21-30.
2) Billings P.R.، Smith C.L.، Cantor C.L. تکنیک های جدید برای نقشه برداری فیزیکی ژنوم انسانی // FASEB J. 1991. Vol. 5. ص 28–34.
3) جورجیف جی.پی. ژن ارگانیسم های بالاتر و بیان آنها. مسکو: Nauka ، 1989.254 ص.
4) http://referatwork.ru/refs/source/ref-8543.html
به زودی پس از کشف مجدد قوانین مندل ، سیتولوژیست آلمانی تئودور بووری (1902) شواهدی را برای مشارکت کروموزوم ها در فرآیندهای انتقال ارثی ارائه داد ، که نشان می دهد رشد طبیعی خارپشت دریایی تنها در صورت وجود همه کروموزوم ها امکان پذیر است. در همان زمان (1903) ، سیتولوژیست آمریکایی ویلیام ستتون توجه را به موازی کاری در رفتار کروموزوم ها در میوز و عوامل فرضی وراثت جلب کرد که وجود آنها قبلاً توسط خود مندل پیش بینی شده بود.
ویلیام ستتون پیشنهاد کرد که چندین ژن در یک کروموزوم یافت می شود. در این حالت ، باید ارثی از صفات وجود داشته باشد ، به عنوان مثال. چندین صفت مختلف را می توان به ارث برد ، گویا توسط یک ژن کنترل می شوند. در سال 1906 ، W. Batson و R. Pennett وراثت مرتبط را در نخود فرنگی شیرین کشف کردند. آنها وراثت مشترک را مطالعه کردند: رنگ گل (بنفش یا قرمز) و اشکال دانه گرده (کشیده یا گرد). هنگام عبور از دوهتروزیگوت ها ، شکاف 11.1: 0.9: 0.9: 3.1 در فرزندان آنها به جای انتظار 9: 3: 3: 1 مشاهده شد. به نظر می رسید که فاکتورهای رنگ و شکل گرده تمایل دارند در طول ترکیب مجدد تمایلات با هم باقی بمانند. نویسندگان این پدیده را "جذابیت متقابل عوامل" نامیدند ، اما آنها نتوانستند ماهیت آن را دریابند.
مطالعه بیشتر كروموزومها به عنوان حامل اطلاعات در دهه های اول قرن بیستم در آزمایشگاه توماس هانت مورگان (آمریكا) و همكارانش (A. Sturtevant ، C. Bridges، G. Möller) صورت گرفت. مورگان از مگس میوه ای Drosophila melanogaster به عنوان اصلی ترین هدف تحقیق خود استفاده كرد ، كه معلوم شد یك شی object بسیار مناسب برای مدل است:
- اولاً ، این مگس در شرایط آزمایشگاهی به راحتی قابل کشت است.
- ثانیاً ، با تعداد کمی کروموزوم مشخص می شود (2 n \u003d 8).
- ثالثاً ، در غدد بزاقی لارو Drosophila کروموزومهای غول پیکر (پلیتن) وجود دارد که برای مشاهده مستقیم مناسب است.
- و ، سرانجام ، Drosophila با تنوع زیاد شخصیت های مورفولوژیکی متمایز می شود.
بر اساس آزمایش های انجام شده با مگس میوه ، Drosophila Morgan و دانشجویانش ، نظریه وراثت کروموزوم ایجاد شد.
مفاد اصلی نظریه کروموزومی وراثت:
1. ژن - این یک عامل ارثی ابتدایی است (اصطلاح "ابتدایی" به معنای "غیر قابل تقسیم بدون افت کیفیت" است). ژن بخشی از کروموزوم است که مسئول ایجاد یک صفت خاص است. به عبارت دیگر ، ژن ها در کروموزوم ها قرار دارند.
2. یک کروموزوم می تواند حاوی هزاران ژن باشد که به صورت خطی مرتب شده اند (مانند دانه های روی یک رشته). این ژن ها گروه های پیوندی را تشکیل می دهند. تعداد گروههای پیوندی برابر با تعداد کروموزومهای موجود در مجموعه هاپلوئید است. به مجموعه ای از آلل های یک کروموزوم هاپلوتیپ گفته می شود. نمونه هایی از هاپلوتیپ ها: ABCD (فقط آلل های غالب) ، abcd (فقط آلل های مغلوب) ، AbCd (ترکیبات مختلف آلل های غالب و مغلوب).
3. اگر ژن ها به یکدیگر مرتبط باشند ، در نتیجه اثر وراثت صفات وجود دارد ، به عنوان مثال. چندین ویژگی به طور ارثی به دست می آیند گویی که توسط یک ژن کنترل می شوند. با ارث پیوند یافته ، ترکیبات اصلی صفات در یک سری نسل ها حفظ می شود.
4- ارتباط ژن ها مطلق نیست: در بیشتر موارد ، کروموزوم های همولوگ در نتیجه عبور (عبور از روی) در پروفاز اولین تقسیم میوز ، آلل ها را رد و بدل می کنند. در نتیجه عبور از یکدیگر ، کروموزوم های متقاطع تشکیل می شوند (هاپلوتیپ های جدید ظاهر می شوند ، یعنی ترکیبات جدید آلل ها). با مشارکت کروموزوم های کراس اوور در نسل های بعدی ، ترکیبات جدیدی از صفات باید در افراد کراس اوور ظاهر شود.
5- احتمال وجود ترکیبات جدیدی از صفات به دلیل عبور از یکدیگر ، با فاصله فیزیکی بین ژن ها مستقیماً متناسب است. این به شما امکان می دهد فاصله نسبی بین ژن ها را تعیین کنید و نقشه های ژنتیکی (کراس اوور) از انواع مختلف موجودات را بسازید.
عبور از روی
کراس اوور (از انگلیسی cross-over - crossing) فرایند تبادل مناطق همولوگ کروموزوم های همولوگ (کروماتیدها) است.
عبور از آن معمولاً در میوز I رخ می دهد.
هنگام عبور از آن جا ، مبادله مواد ژنتیکی (آلل ها) بین کروموزوم ها وجود دارد و سپس ترکیب مجددی اتفاق می افتد - ظهور ترکیبات جدیدی از آلل ها ، به عنوان مثال ، AB + ab → Ab + aB.
مکانیزم عبور مجدد از هم شکستن
طبق نظریه Janssens - Darlington ، عبور از روی در پروفاز میوز رخ می دهد. کروموزوم های همولوگ با کروماتیدهای AB و ab ، دو ظرفیتی ایجاد می کنند. در یکی از کروماتیدهای کروموزوم اول ، شکستگی در منطقه A - B رخ می دهد ، سپس در کروماتید مجاور کروموزوم دوم ، شکستگی در منطقه a - b رخ می دهد. سلول به دنبال آن است که آسیب ها را با کمک آنزیم های ترمیم-نوترکیبی ترمیم کرده و قطعات کروماتیدها را بهم متصل کند. با این حال ، در این حالت امکان پیوستگی متقاطع (عبور از روی آن) وجود دارد و کروماتیدهای نوترکیب Ab و aB تشکیل می شوند. در آنافاز تقسیم اول میوز ، واگرایی کروموزوم های دو کروماتید و در تقسیم دوم ، واگرایی کروماتیدها (کروموزوم های یک کروماتید) رخ می دهد. کروماتیدهایی که در عبور از آن شرکت نکردند ترکیبات اصلی آلل ها را حفظ می کنند. به این نوع کروماتیدها (کروموزوم های تک کروماتیدی) غیر متقاطع گفته می شود. با مشارکت آنها ، گامتهای غیر کراس اوور ، زیگوتها و افراد توسعه می یابند. کروماتیدهای نوترکیبی که هنگام عبور از روی یکدیگر ایجاد می شوند ، ترکیبات جدیدی از آلل ها را حمل می کنند. به این نوع کروماتیدها (کروموزوم های یک کروماتید) کراس اوور گفته می شود ؛ با مشارکت آنها ، گامت های متقاطع ، زیگوت ها و افراد ایجاد می شوند. بنابراین ، در نتیجه عبور از روی هم ، ترکیب مجدد رخ می دهد - ظاهر ترکیبات جدید تمایلات ارثی در کروموزوم ها.
طبق نظریه های دیگر ، عبور از روی زمین با همانند سازی DNA همراه است: یا در پکیتن میوز یا در بین فاز. به طور خاص ، امکان تغییر ماتریس در چنگال تکرار وجود دارد.
نقشه های ژنتیکی (کراس اوور)
آلفرد استورتوانت (همكار مورگان) اظهار داشت كه فراواني عبور از بين ژن هاي مستقر در همان كروموزوم ممكن است به عنوان اندازه گيري فاصله بين ژن ها باشد. به عبارت دیگر ، عبور از فرکانس ، که به عنوان نسبت تعداد افراد متقاطع به تعداد کل افراد بیان می شود ، با فاصله بین ژن ها مستقیماً متناسب است. سپس می توان از فرکانس متقاطع برای تعیین موقعیت نسبی ژن ها و فاصله بین ژن ها استفاده کرد. واحد فاصله بین ژن ها 1٪ عبور از یکدیگر است. به افتخار مورگان ، این واحد مورگانیدا (م) نامیده می شود.
بر اساس نقشه برداری ژنتیکی ، نقشه های ژنتیکی - نمودارهای منعکس کننده موقعیت ژن ها در کروموزوم ها نسبت به ژن های دیگر. در نقشه های ژنتیکی ، ژن شدید (به عنوان مثال ، ژنی که از سانترومر دورتر است) با نقطه صفر (اولیه) مطابقت دارد. دور بودن یک ژن از نقطه صفر در مورگانیدها نشان داده شده است.
ساخت نقشه های ژنتیکی موجودات مختلف از اهمیت زیادی در مراقبت های بهداشتی ، تولید مثل و اکولوژی برخوردار است. هنگام مطالعه صفات انسانی (و به ویژه بیماری های ژنتیکی) ، مهم است که بدانید کدام ژن صفت مورد نظر را تعیین می کند. این دانش امکان پیش بینی در مشاوره پزشکی و ژنتیک ، در توسعه روش های درمان بیماری های ژنتیکی ، از جمله را فراهم می کند. و برای اصلاح ژنوم دانش در مورد نقشه های ژنتیکی گیاهان پرورشی و حیوانات اهلی امکان برنامه ریزی برای فرآیند تولید مثل را فراهم می کند ، که به دستیابی به نتایج قابل اعتماد در مدت زمان کوتاه کمک می کند. ساخت نقشه های ژنتیکی گیاهان وحشی و حیوانات وحشی نیز از نظر اکولوژی مهم است. به طور خاص ، محقق این فرصت را پیدا می کند که نه تنها صفات فنوتیپی موجودات زنده ، بلکه صفات مشخص و تعیین شده ژنتیکی را نیز بررسی کند.
عبور از دو و چند برابر
مورگان اظهار داشت كه عبور از بین دو ژن نه تنها در یك ، بلكه در دو یا حتی بیشتر نیز می تواند رخ دهد. در نهایت ، عبور از تعداد مساوی بین دو ژن منجر به انتقال آنها از یک کروموزوم همولوگ به ژن دیگر نمی شود ؛ بنابراین ، تعداد تلاقی ها و بنابراین فاصله این ژن ها ، که در آزمایش تعیین شده ، کاهش می یابد. این معمولاً به ژنهایی اطلاق می شود که از یکدیگر فاصله دارند. به طور طبیعی ، احتمال صلیب مضاعف همیشه کمتر از احتمال صلیب منفرد است. در اصل ، برابر با حاصل احتمال دو عمل واحد ترکیب مجدد خواهد بود. به عنوان مثال ، اگر یک صلیب منفرد با فرکانس 0.2 رخ دهد ، پس صلیب مضاعف - با فرکانس 0.2 × 0.2 \u003d 0.04. بعداً ، همراه با عبور مضاعف از آن ، پدیده عبور چندگانه از آن کشف شد: کروماتیدهای همولوگ می توانند مناطق را در سه ، چهار یا چند نقطه مبادله کنند.
دخالت - این سرکوب عبور از روی مناطق بلافاصله مجاور نقطه مبادله ای است که انجام شده است.
مثالی را که در یکی از کارهای اولیه مورگان شرح داده شده در نظر بگیرید. او فرکانس عبور از بین ژنهای w (سفید - چشمهای سفید) ، y (بدن زرد - زرد) و m (مینیاتور - بالهای کوچک) را که در کروموزوم X D. melanogaster قرار دارد ، بررسی کرد. فاصله بین ژنهای w و y در درصد عبور از آنها 1.3 و بین ژنهای y و m - 6/32 بود. اگر دو اتفاق متقاطع به طور تصادفی رخ دهد ، پس عبور دو برابر بیش از فرکانس باید برابر با محصول عبور از فرکانس های بین ژن های y و w و ژن های w و m باشد. به عبارت دیگر ، نرخ کراس اوور دو برابر 0.43٪ خواهد بود. در حقیقت ، فقط یک عبور مضاعف از این آزمایش در هر 2205 مگس یافت شد ، یعنی 0.045٪. دانش آموز مورگان ، G. Möller ، پیشنهاد كرد كه شدت تداخل را با تقسیم تقاطع مضاعف مشاهده شده بر فركانس بر فركانس نظری مورد انتظار (در صورت عدم تداخل) تعیین كند. وی این شاخص را ضریب همزمانی ، یعنی همزمانی نامید. مولر نشان داد که در کروموزوم X Drosophila تداخل به خصوص در فواصل کوتاه بسیار زیاد است. با افزایش فاصله بین ژن ها ، شدت آن کاهش می یابد و در فاصله حدود 40 مورگانید و بیشتر ، ضریب همزیستی به 1 می رسد (حداکثر مقدار آن).
شواهد سیتولوژیک عبور از روی زمین
شواهد سیتولوژیک مستقیم مبادله قسمتهایی از کروموزومها هنگام عبور از اوایل دهه 1930 در دروسوفیلا و ذرت بدست آمد.
آزمایش استرن در مورد D. melanogaster را در نظر بگیرید. معمولاً دو کروموزوم همولوگ از نظر مورفولوژی قابل تشخیص نیستند. استرن کروموزوم های X را که دارای تفاوت های ریخت شناسی بودند و بنابراین کاملاً همولوگ نبودند ، بررسی کرد. با این حال ، همسانی بین این کروموزوم ها در بیشتر طول آنها حفظ شده بود ، که به آنها اجازه می داد به طور طبیعی جفت شوند و در میوز جدا شوند (یعنی به طور معمول بین سلول های دختر توزیع شود). یکی از کروموزوم های X ماده در نتیجه جابجایی ، یعنی حرکت قطعه ای از کروموزوم Y ، شکل L شکل به دست می آورد. کروموزوم X دوم کوتاه تر از کروموزوم طبیعی بود ، زیرا بخشی از آن به کروموزوم IV منتقل شد. برای دو ژن مشخص شده از نظر مورفولوژیکی ، کروموزوم X و همچنین هتروزیگوت برای دو ژن محلی شده در کروموزوم X ماده هتروزیگوت به دست آمد: نوار (B) و میخک (cr). ژن بار یک ژن نیمه غالب است که بر تعداد وجوه و در نتیجه شکل چشم تأثیر می گذارد (جهش های دارای آلل B دارای چشم راه راه هستند). ژن cr رنگ آمیزی چشم را کنترل می کند (آلل cr + رنگ آمیزی چشم طبیعی را تعیین می کند ، و آلل cr رنگ چشم های میخک قرمز را تعیین می کند). کروموزوم X به شکل L حامل آلل های نوع وحشی B + و cr + بود و کروموزوم کوتاه شده حامل آلل های جهش یافته B و cr بود. زنان ژنوتیپ مشخص شده با مردان دارای کروموزوم X از نظر مورفولوژی طبیعی با آلل های CR و B عبور داده شدند. در فرزندان ماده ، دو کلاس مگس با کروموزوم های غیر متقاطع (crB / crB + و cr + B + / crB +) و دو دسته مگس وجود دارد که فنوتیپ آنها با کراس اوورها مطابقت دارد (crB + / crB + و cr + B / crB +). مطالعه سیتولوژی نشان داد که افراد متقاطع مقاطعی از کروموزوم X را ردوبدل می کنند و بر این اساس ، شکل آنها تغییر می کند. هر چهار گروه از ماده ها یک کروموزوم میله ای شکل دارند که از پدر دریافت می شود. ماده های متقاطع موجود در کروموزوم های کاریوتیپ X آنها در نتیجه عبور از روی یکدیگر تغییر شکل داده است - یک میله بلند یا دو بازو با شانه های کوتاه. این آزمایشات ، و همچنین نتایج مشابهی که در مورد ذرت به طور همزمان حاصل شد ، فرضیه مورگان و همکارانش را تأیید کرد که عبور از آنجا مبادله مناطقی از کروموزوم های همولوگ است و ژن ها واقعاً روی کروموزوم ها قرار دارند.
عبور از روی بدن (میتوزی).
در سلولهای سوماتیک ، مبادله گاهی بین کروماتیدهای کروموزومهای همولوگ رخ می دهد ، در نتیجه یک تنوع ترکیبی مشاهده می شود ، مشابه آنچه به طور منظم در اثر میوز ایجاد می شود. غالباً ، بخصوص در دروزوفیلا و یوکاریوتهای تحتانی ، کروموزومهای همولوگ در میتوز سیناپس می شوند. یکی از جهش های اتوزومال مغلوب در انسان ، در یک حالت هموزیگوت ، منجر به بیماری جدی شناخته شده به عنوان سندرم بلوم ، با یک تصویر سیتولوژی همراه است که شبیه سیناپس همولوگ ها و حتی تشکیل کیااسمات است.
شواهدی برای عبور میتوزی از آنجا هنگام تجزیه و تحلیل تنوع صفات تعیین شده توسط ژن های y (بدن زرد - زرد) و sn (موی زنگ زده شده) ، که در کروموزوم X واقع شده اند ، در Drosophila به دست آمد. ماده ای با ژنوتیپ y sn + / y + sn برای ژن های y و sn هتروزیگوت است و بنابراین ، در صورت عدم عبور از میتوزی ، فنوتیپ وی طبیعی خواهد بود. با این حال ، اگر عبور از مرحله عبور در مرحله چهار کروماتید بین کروماتیدهای همولوگ مختلف باشد (اما نه بین کروماتیدهای خواهر) ، و محل تبادل بین ژن sn و سانترومر باشد ، سلول هایی با ژنوتیپ y sn + / y + sn + و y + sn / y + sn تشکیل می شوند. در این حالت ، بدن خاکستری مگس با موهای معمولی دارای لکه های موزاییکی دوقلو خواهد بود که یکی از آنها به رنگ موی زرد و دیگری به رنگ موی سوخته به رنگ خاکستری است. برای این ، لازم است که پس از عبور از روی هم ، هر دو کروموزوم (کروماتیدهای قبلی هر یک از همولوگ ها) y + sn به یک قطب سلول و کروموزوم های y + + به قطب دیگر سلول منتقل شده باشند. فرزندان سلول های دختر ، در مرحله شفیرگی تکثیر می شوند و منجر به ظهور لکه های موزاییک می شوند. بنابراین ، لکه های موزاییکی وقتی تشکیل می شوند که دو گروه (دقیق تر ، دو کلون) سلول در کنار یکدیگر قرار بگیرند ، به طور نمونه ای از یکدیگر و از سلول های دیگر بافت های یک فرد خاص متفاوت هستند.
عبور نابرابر از آنجا
این پدیده با استفاده از مثال ژن Bar (چشمهای نوار B - بومی) روی كروموزوم X D. melanogaster به طور دقیق مورد مطالعه قرار گرفت. عبور نابرابر از آنجا با تکثیر یک سایت در یکی از هومولوگ ها و از بین رفتن آن در یک هومولوگ دیگر همراه است. مشخص شد که ژن B می تواند به صورت پشت سر هم وجود داشته باشد ، یعنی دنباله روی یکی پس از دیگری ، تکرارهای متشکل از دو یا حتی سه نسخه. تجزیه و تحلیل سیتولوژی این فرض را تأیید کرد که عبور نابرابر از آن سو می تواند منجر به تکرار همزمان شود. در منطقه مربوط به محلی سازی ژن B ، افزایش تعداد دیسک ها متناسب با دوز ژن در آماده سازی های کروموزوم پلیتن مشاهده شد. فرض بر این است که در تکامل ، عبور نابرابر از آنجا باعث ایجاد تکرارهای پشت سر هم از توالی های مختلف و استفاده از آنها به عنوان ماده ژنتیکی خام برای تشکیل ژن های جدید و سیستم های نظارتی جدید می شود.
تنظیم متقاطع
کراس اوور یک فرایند فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی پیچیده است که تحت کنترل ژنتیکی سلول است و تحت تأثیر عوامل محیطی است. بنابراین ، در یک آزمایش واقعی ، می توانیم در مورد فرکانس عبور از یکدیگر ، یعنی تمام شرایطی که در آن تعیین شده است ، صحبت کنیم. عملا هیچ تلاقی بین کروموزوم های هترومورفیک X و Y وجود ندارد. اگر این اتفاق بیفتد ، مکانیسم کروموزوم تعیین جنسیت به طور مداوم از بین می رود. انسداد عبور از بین این کروموزوم ها نه تنها با تفاوت در اندازه آنها ارتباط دارد (همیشه مشاهده نمی شود) ، بلکه به دلیل توالی های نوکلئوتیدی خاص Y است. پیش نیاز سیناپس کروموزوم ها (یا مقاطع آنها) همسان سازی توالی های نوکلئوتیدی است.
اکثریت مطلق یوکاریوت های بالاتر تقریباً با همان فرکانس عبور بیش از حد در هر دو جنس همگامتیک و هتروگامتیک مشخص می شوند. با این حال ، گونه هایی وجود دارد که Crossingover در افراد جنس هتروگامتیک وجود ندارد ، در حالی که در افراد جنس همگاماتیک به طور طبیعی پیش می رود. این وضعیت در نر هیدروگامتیک Drosophila و ماده کرم ابریشم مشاهده می شود. قابل توجه است که فراوانی عبور میتوزی در این گونه ها در مردان و زنان تقریباً یکسان است ، که نشان دهنده عناصر مختلف کنترل مراحل جداگانه ترکیبی ژنتیکی در سلولهای میکروبی و سوماتیک است. در مناطق هتروکروماتیک ، به ویژه در مناطق پری سانترومریک ، فرکانس عبور از آن کاهش می یابد و بنابراین می توان فاصله واقعی بین ژن ها را در این مناطق تغییر داد.
ژن هایی یافت شده اند که به عنوان مسدود کننده های کراس اوور عمل می کنند ، اما ژن هایی نیز وجود دارند که فرکانس آن را افزایش می دهند. آنها گاهی اوقات می توانند تعداد قابل توجهی کراس اور را در Drosophila نر ایجاد کنند. بازآرایی کروموزومی ، به ویژه وارونگی ، همچنین می تواند به عنوان مسدود کننده های عبور از سطح عمل کند. آنها ترکیب طبیعی کروموزومها در زیگوتن را مختل می کنند.
مشخص شد که دفعات عبور از بدن تحت تأثیر سن بدن و همچنین عوامل برونزا قرار دارد: دما ، تابش ، غلظت نمک ، جهش های شیمیایی ، داروها ، هورمون ها. با بیشتر این تأثیرات ، دفعات عبور از روی آن افزایش می یابد.
به طور کلی ، عبور از گذرگاه یکی از فرآیندهای ژنتیکی منظم است که توسط بسیاری از ژن ها کنترل می شود ، چه مستقیم و چه از طریق حالت فیزیولوژیکی سلول های میوتیک یا میتوزی. فراوانی انواع مختلف نوترکیبی (میوز ، عبور میتوزیک و مبادله کروماتید خواهر) می تواند به عنوان معیار عملکرد جهش زاها ، مواد سرطان زا ، آنتی بیوتیک ها و غیره باشد.
اهمیت بیولوژیکی عبور از روی زمین
به لطف وراثت مرتبط ، ترکیبات موفقیت آمیز آلل ها نسبتاً پایدار هستند. در نتیجه ، گروه هایی از ژن ها تشکیل می شوند که هر کدام مانند یک ابر ژن واحد هستند که چندین ویژگی را کنترل می کنند. در همان زمان ، هنگام عبور از روی خط ، ترکیبات جدیدی اتفاق می افتد - به عنوان مثال ترکیبات جدید آلل ها. بنابراین عبور از روی هم تنوع ترکیبی موجودات را افزایش می دهد.
معنای تکاملی وراثت مرتبط. در نتیجه پیوند ، یک کروموزوم می تواند حاوی آلل های مطلوب (به عنوان مثال ، A) و خنثی یا نسبتاً نامطلوب باشد (به عنوان مثال ، N). اگر یک هاپلوتیپ خاص (به عنوان مثال AN) به دلیل وجود آلل های مطلوب A ، تناسب اندام حاملان خود را افزایش دهد ، در این صورت هم آلل های مطلوب و هم N خنثی یا نسبتاً نامطلوب مرتبط با آنها در جمعیت جمع می شوند.
مثال. هاپلوتیپ AN به دلیل وجود آلل مطلوب A نسبت به هاپلوتیپ "نوع وحشی" (++) دارای مزیت است و در صورت انتخاب خنثی یا حتی نسبتاً نامساعد بودن آلل N در جمعیت جمع می شود (اما تأثیر منفی آن بر تناسب اندام با اثر مثبت آلل A جبران می شود) )
اهمیت تکاملی عبور از روی. در نتیجه عبور از آن ، آلل های نامطلوب ، که در ابتدا با موارد مطلوب مرتبط هستند ، می توانند به کروموزوم دیگری منتقل شوند. سپس هاپلوتیپ های جدیدی بوجود می آیند که حاوی آلل های نامطلوب نیستند و این آلل های نامطلوب از جمعیت حذف می شوند.
مثال. به نظر می رسد هاپلوتیپ Al در مقایسه با هاپلوتیپ "نوع وحشی" (++) به دلیل وجود آلل کشنده l نامطلوب است. بنابراین ، آلل A (ترشح مطلوب و خنثی که اندکی تناسب اندام را کاهش می دهد) نمی تواند خود را در فنوتیپ نشان دهد ، زیرا این هاپلوتیپ (Al) حاوی آلل کشنده l است. در نتیجه عبور از آن ، هاپلوتیپ های نوترکیب A + و + l ظاهر می شوند. هاپلوتیپ + l از جمعیت حذف می شود و هاپلوتیپ A + ثابت می شود (حتی اگر آلل A تا حدی تناسب اندام حاملان خود را کاهش دهد).
موارد اضافی
اصول نقشه برداری ژنتیکی
آلفرد استورتوانت (همكار مورگان) اظهار داشت كه فراواني عبور از بين ژن هاي مستقر در همان كروموزوم ممكن است به عنوان اندازه گيري فاصله بين ژن ها باشد. به عبارت دیگر ، فرکانس کراس اوور که به صورت نسبت تعداد افراد کراس اوور به تعداد کل افراد بیان می شود ، با فاصله بین ژن ها مستقیماً متناسب است. سپس می توان از فرکانس متقاطع برای تعیین موقعیت نسبی ژن ها و فاصله بین ژن ها استفاده کرد.
نقشه برداری ژنتیکی تعیین موقعیت یک ژن در رابطه با (حداقل) دو ژن دیگر است. ثابت بودن درصد عبور از بین ژن های خاص اجازه می دهد تا محلی شوند. واحد فاصله بین ژن ها 1٪ عبور از یکدیگر است. به افتخار مورگان ، این واحد مورگانیدا (م) نامیده می شود.
در مرحله اول نقشه برداری ، تعیین گروه پیوندی یک ژن ضروری است. هرچه ژن ها در یک گونه مشخص بیشتر شناخته شوند ، نتایج نقشه برداری دقیق تر هستند. همه ژن ها به گروه های پیوندی تقسیم می شوند. تعداد گروه های پیوندی مربوط به مجموعه هاپلوئید کروموزوم ها است. به عنوان مثال ، D. melanogaster دارای 4 گروه پیوندی ، ذرت دارای 10 گروه ، موش ها 20 و انسانها 23 گروه پیوندی دارند. به عنوان یک قاعده ، تعداد ژن ها در گروه های پیوندی به ابعاد خطی کروموزوم های مربوطه بستگی دارد. بنابراین ، یک مگس میوه دارای یک نقطه (IV) کروموزوم است (که تحت میکروسکوپ نوری تجزیه و تحلیل شود). بر این اساس ، تعداد ژن های موجود در آن چند برابر کمتر از ژن های دیگر است ، به طور قابل توجهی بیش از طول آن است. همچنین باید توجه داشت که در مناطق هتروکروماتیک کروموزوم ها هیچ ژنی وجود ندارد یا تقریباً هیچ کدام وجود ندارد ، بنابراین ، مناطق گسترده هتروکروماتین سازنده می تواند تناسب تعداد ژن ها و طول کروموزوم را تا حدودی تغییر دهد.
نقشه های ژنتیکی بر اساس نقشه برداری ژنتیکی تهیه می شوند. در نقشه های ژنتیکی ، ژن شدید (به عنوان مثال ، ژنی که از سانترومر دورتر است) با نقطه صفر (اولیه) مطابقت دارد. دور بودن یک ژن از نقطه صفر در مورگانیدها نشان داده شده است.
اگر کروموزوم ها به اندازه کافی طولانی باشند ، حذف ژن از نقطه صفر ممکن است بیش از 50 M باشد - پس از آن اختلافاتی بین فاصله مشخص شده روی نقشه ، بیش از 50٪ و موقعیت فرض شده در بالا ایجاد می شود ، مطابق با آن ، در واقع 50٪ از تلاقی های به دست آمده در آزمایش ، به معنای عدم وجود ارتباط است. یعنی e. محلی سازی ژن ها در کروموزوم های مختلف. این تناقض با این واقعیت توضیح داده می شود که هنگام تدوین نقشه های ژنتیکی ، فاصله بین دو ژن نزدیک تر جمع می شود ، که این از تجربیات مشاهده شده از درصد عبور بیش از حد است.
نقشه برداری سیتوژنتیک
این روش بر اساس استفاده از بازآرایی کروموزومی است. در مورد کروموزوم های غول پیکر پلیتن ، امکان مقایسه مستقیم نتایج تجزیه و تحلیل ژنتیکی فواصل بین مکان های مورد مطالعه و موقعیت های نسبی آنها با داده ها در مورد اندازه های فیزیکی مناطق خاص کروموزومی را فراهم می کند. تابش و عملکرد سایر جهش ها در کروموزوم ها غالباً منجر به از دست دادن (حذف) یا درج قطعات کوچکی می شود که از نظر اندازه با یک یا چند مکان قابل مقایسه هستند. به عنوان مثال ، شما می توانید از هتروزیگوت ها برای کروموزوم ها استفاده کنید ، یکی از آنها حامل گروهی از آلل های غالب پی در پی است ، در حالی که همولوگ آن گروهی از فرم های مغلوب همان ژن ها را حمل می کند. اگر یک کروموزوم با ژن های غالب به طور مداوم جایگاه های فردی را از دست بدهد ، در این صورت صفات مغلوب در هتروزیگوت ظاهر می شود. ترتیب ظهور صفات مغلوب توالی قرارگرفتن ژن ها را نشان می دهد.
با دستور ژن های AbC ، در صورت حذف ژن C ، در مگس های دارای کروموزوم کوتاه شده که قطعه ای برابر با ژن C را از دست داده است ، آلل های c ، b و A در فنوتیپ ظاهر می شوند.
به طور کلی ، مقایسه نقشه های ژنتیکی (عبور از روی زمین) و سیتولوژیک مطابقت آنها را نشان می دهد: هرچه درصد عبور از آن از بین یک جفت ژن بیشتر باشد ، فاصله فیزیکی بین آنها بیشتر است. با این حال ، اختلاف بین فواصل تعیین شده توسط این دو روش می تواند تحت تأثیر دو عامل باشد. اول ، اینها مناطقی است که عبور از آن در آنها دشوار است یا وجود ندارد (به عنوان مثال ، در مناطق هتروکروماتیک). ثانیا ، اگر ژن ها توسط منطقه ای از DNA "بی صدا" جدا شوند ، فاصله فیزیکی بیشتر از فاصله ژنتیکی خواهد بود. محاسبات پل ها نشان داد که هر واحد متقاطع بر روی نقشه کروموزوم های پلیتن غدد بزاقی D. melanogaster مربوط به 4.2 میکرومتر طول کروموزوم های پلیتن است. این طول حداقل برابر با دو تا سه ژن متوسط \u200b\u200bاست.
ویژگی های ساخت نقشه های ژنتیکی در پروکاریوت ها
برای ساختن نقشه های ژنتیکی در پروکاریوت ها ، از پدیده مزدوج استفاده می شود - انتقال مواد ژنتیکی از یک سلول به سلول دیگر با کمک مولکول های DNA حلقوی خاص (به ویژه پلاسمیدها با کمک یک پلاسمید F).
احتمال انتقال یک ژن خاص به سلول گیرنده بستگی به حذف آن از DNA F - پلاسمید یا بهتر بگوییم از نقطه O است که در آن همانندسازی DNA پلاسمید F آغاز می شود. هرچه مدت زمان صرف شدن بیشتر باشد ، احتمال انتقال یک ژن معین بیشتر است. این امکان ایجاد نقشه ژنتیکی از باکتری ها در چند دقیقه صرف را فراهم می کند. به عنوان مثال ، در E. coli ، ژن thr (اپرونی از سه ژن که بیوسنتز ترئونین را کنترل می کند) در نقطه صفر قرار دارد (یعنی مستقیماً در کنار DNA F - پلاسمید) ، ژن lac پس از 8 دقیقه ، ژن recE - بعد از 30 دقیقه ، ژن argR - بعد از 70 دقیقه و غیره
این موضوع در هنگام مطالعه ژنتیک پروکاریوت ها با جزئیات بیشتری مورد بررسی قرار خواهد گرفت.
نقشه برداری از کروموزوم های انسانی
نقشه برداری ژن بر اساس گروه بندی پیوند انجام می شود. هرچه جهش های شناخته شده تر و تعداد کروموزوم ها کمتر باشد ، نقشه برداری آسان تر است. از این نظر ، یک شخص (علاوه بر این واقعیت که نمی تواند تجزیه و تحلیل ترکیبی کلاسیک داشته باشد) به عنوان یک شی دو برابر برای نقشه برداری نامطلوب است: او ژن های شناخته شده نسبتا کمی دارد (حداقل تا پایان دهه 70 چنین بود) و تعداد هاپلوئید کروموزوم ها بسیار زیاد است - 22 (به استثنای رابطه جنسی). این بدان معنی است که احتمال ارتباط دو ژن تازه کشف شده 22/1 است. به همین دلایل ، تجزیه و تحلیل شجره نامه ها ، که تا حدی جایگزین تجزیه و تحلیل ترکیبی می شود ، اطلاعات نسبتاً محدودی در مورد ماهیت پیوند فراهم می کند.
روش های ژنتیک سلول های سوماتیک برای نقشه برداری از ژن های انسانی امیدوار کننده تر بود. ماهیت یکی از آنها به شرح زیر است. تکنیک های مهندسی سلول اجازه می دهد تا انواع مختلف سلول ها ترکیب شوند. به همجوشی سلول های متعلق به گونه های مختلف بیولوژیکی ، هیبریداسیون سوماتیک گفته می شود. ماهیت هیبریداسیون بدنی بدست آوردن فرهنگهای مصنوعی از طریق همجوشی پروتوپلاستها از انواع مختلف موجودات است. از روشهای مختلف فیزیکوشیمیایی و بیولوژیکی برای همجوشی سلول استفاده می شود. پس از همجوشی پروتوپلاستها ، سلولهای هتروکاریوتی چند هسته ای تشکیل می شوند. متعاقباً ، در طی همجوشی هسته ها ، سلولهای سنکاریوتی تشکیل می شوند که حاوی مجموعه های کروموزومی ارگانیسمهای مختلف در هسته هستند. وقتی چنین سلولهایی در شرایط آزمایشگاهی تقسیم می شوند ، فرهنگ سلولهای ترکیبی تشکیل می شود. در حال حاضر هیبریدهای سلولی "موش - انسان" ، "انسان - موش" و بسیاری دیگر را به دست آورده و پرورش داده اید.
در سلول های هیبریدی حاصل از سویه های مختلف گونه های مختلف ، یکی از مجموعه های کروموزوم والدین ، \u200b\u200bبه عنوان یک قاعده ، سریعتر از دیگری تکثیر می شود. بنابراین ، دومی به تدریج کروموزوم ها را از دست می دهد. این فرایندها بطور فشرده ای اتفاق می افتد ، به عنوان مثال ، در هیبریدهای سلولی بین موش و انسان - گونه هایی که در بسیاری از مارکرهای بیوشیمیایی متفاوت هستند. اگر در همان زمان از هر نشانگر بیوشیمیایی پیروی کنید ، به عنوان مثال آنزیم تیمیدین کیناز ، و همزمان کنترل سیتوژنتیک را انجام دهید ، کروموزوم ها را در کلون های تشکیل شده پس از از دست دادن جزئی آنها شناسایی کنید ، در پایان ، ناپدید شدن یک کروموزوم می تواند همزمان با یک ویژگی بیوشیمیایی همراه باشد. این بدان معنی است که ژن رمزگذار این صفت روی این کروموزوم قرار دارد. بنابراین ، ژن تیمیدین کیناز در انسان در کروموزوم 17 قرار دارد.
برخی از اطلاعات مربوط به محلی سازی ژن ها را می توان با تجزیه و تحلیل جهش های عددی و ساختاری کروموزوم ها ، با وقوع در خانواده های کروموزوم ها با تغییرات مورفولوژیکی و با در نظر گرفتن صفات ارثی بدست آورد. انحصارهای جزئی ناشی از حذف نیز به همین منظور استفاده می شوند. با این حال ، در این موارد ، باید در نظر داشت که گاهی اوقات ژن مورد مطالعه در قطعه مرکزی باقی می ماند ، اما در نتیجه اثر موقعیت یا برخی دیگر از مکانیسم های نظارتی (تغییر در ترتیب تکثیر ، جدا شدن منطقه پروموتر و غیره) ، می توان تظاهرات آن را به شدت تضعیف کرد. ... در اواخر دهه 60 ، یک روش ترکیبی درجا ایجاد شد ، که بر اساس ویژگی فعل و انفعالات مکمل بین یک ژن و نسخه آن (mRNA ، و همچنین DNA مکمل حاصل از رونویسی معکوس) است. تفکیک پذیری این روش در کروموزوم های پلیتن بسیار بیشتر از کروموزوم های میتوزی انسان است ، اما به طور مداوم در حال بهبود است.
نقشه برداری ژن نقشه برداری ژن ، نقشه برداری - نقشه برداری ژن ها.
تعیین موقعیت ژن معین بر روی کروموزوم نسبت به ژن های دیگر ؛ از سه گروه اصلی روش استفاده کنید کیلوگرم. - فیزیکی (تعیین با استفاده از نقشه های محدودیت ، میکروسکوپ الکترونی و برخی از انواع الکتروفورز فواصل بین ژنی - در نوکلئوتیدها) ، ژنتیکی (تعیین فراوانی ترکیبات بین ژن ها ، به ویژه در تجزیه و تحلیل خانواده ، و غیره) و سیتوژنتیک (ترکیبی درجا<ترکیبی درجا\u003e ، به دست آوردن هیبریدهای سلول مونوزومی<ترکیبی سلول تک رنگ\u003e ، روش حذف<نقشه برداری حذف\u003e و غیره) در ژنتیک انسانی ، 4 درجه اطمینان از محلی سازی این ژن پذیرفته شده است - تأیید شده (مستقر در دو یا چند آزمایشگاه مستقل یا روی مواد دو یا چند آزمایش آزمایشی مستقل) ، مقدماتی (1 آزمایشگاه یا 1 خانواده تجزیه و تحلیل شده) ، متناقض (اختلاف بین داده های محققان مختلف) ، سوال برانگیز (داده های نهایی نشده از یک آزمایشگاه) ؛ در پیوست 5 خلاصه ای از ژنهای ساختاری ، انكوژنها و شبه ژنها در ژنومهای انسانی و - از جمله برخی جهشها - در موشها ارائه شده است.
(منبع: "فرهنگ توضیحی انگلیسی-روسی اصطلاحات ژنتیک." Arefiev VA ، Lisovenko LA ، مسکو: انتشارات VNIRO ، 1995)
ببینید که "نقشه برداری ژن" در دیکشنری های دیگر چیست:
نقشه برداری ژن ها - تعیین موقعیت یک ژن معین در یک کروموزوم نسبت به ژن های دیگر ؛ از سه گروه اصلی روش استفاده کنید فیزیکی (تعیین با استفاده از نقشه های محدودیت ، میکروسکوپ الکترونی و برخی از انواع الکتروفورز ...
نقشه برداری ژن - تعیین موقعیت یک ژن معین در یک کروموزوم نسبت به ژن های دیگر. نقشه برداری ژنتیکی شامل تعیین فواصل توسط فراوانی ترکیبات بین ژن ها است. نقشه برداری فیزیکی از برخی تکنیک ها استفاده می کند ... ... فرهنگ روانشناسی
نقشه برداری [ژن ها] با استفاده از کراس کراسینگ - روش نقشه برداری ژنتیکی مبتنی بر به دست آوردن هیبریدهای کراس کراس از اشکال مربوطه و تجزیه و تحلیل تجزیه انواع آلل ها ، چند شکل در طول قطعات محدود کننده. این روش در نقشه برداری ژن در ... ... راهنمای مترجم فنی
نقشه برداری Backcross نقشه برداری [ژن ها] با استفاده از backcrossing. روش نقشه برداری ژنتیکی مبتنی بر به دست آوردن هیبریدهای بکر کراس از اشکال مربوطه و تجزیه چند شکلی شکاف انواع آلل در طول محدودیت ...
نقشه برداری از ژن های مقایسه ای در پستانداران - * ژنهای پارانال کارتوانا پستانداران * نقشه برداری مقایسه ای ژنهای پستانداران مقایسه اطلاعاتی نقشه های ژنتیکی انسانها و سایر گونه های پستانداران). آنها باید هم خوب مطالعه شده باشند و هم از یکدیگر دور باشند ...
نقشه برداری - * نقشه کارتوان * تهیه نقشه موقعیت ژن ها یا برخی سایت های خاص (نگاه کنید به) در امتداد رشته DNA (. نقشه) ... ژنتیک فرهنگ نامه دائرlopالمعارف
نقشه برداری با هیبریدهای تابش یافته [سلول ها] - * نقشه برداری برای dapamogay از hybrydў [سلول] اعمال شده * تابش اصلاح نقشه ترکیبی از روش نقشه برداری ژن با استفاده از ترکیبی از سلول های سوماتیک. سلولهای کلون ترکیبی "جوندگان H انسان" حاوی تنها کروموزوم 1 ... ژنتیک فرهنگ نامه دائرlopالمعارف
نقشه برداری ترکیبی تابش با استفاده از هیبریدهای تابش یافته [سلول ها]. اصلاح روش نقشه برداری ژن با استفاده از ترکیبی از سلولهای سلولهای سوماتیک کلون ترکیبی "جوندگان ... انسان" حاوی تنها 1 کروموزوم ... زیست شناسی مولکولی و ژنتیک. فرهنگ لغت توضیحی
ایجاد ترتیب ژن ها و فاصله نسبی بین آنها در گروه پیوند ... فرهنگ لغت پزشکی بزرگ
نقشه برداری از ژنوم انسان
ما نیازی به مزاحمت بیهوده خدایان نداریم -
درون قربانیان هستند که می توانند در مورد جنگ حدس بزنند ،
برده ها که سکوت کنند و سنگ ها برای ساختن!
اوسیپ ماندلشتام ، "طبیعت همان رم است ..."
ژنتیک یک دانش جوان است. تکامل گونه ها فقط در اواخر دهه 50 قرن نوزدهم کشف شد. در سال 1866 ، گریگور مندل ، راهب اتریشی ، نتایج آزمایشات خود در مورد گرده افشانی نخود را منتشر کرد. تا پایان قرن ، کسی به کشف آن توجه نکرد. و به عنوان مثال گالتون هرگز در مورد آنها چیزی نمی فهمید. حتی مکانیسم لقاح - همجوشی هسته سلولهای زایای زن و مرد - فقط در سال 1875 کشف شد. در سال 1888 ، اجسام کوچکی به نام کروموزوم در هسته سلولها یافت شد و در سال 1909 عوامل وراثتی مندلی ژن نامگذاری شدند. اولین تلقیح مصنوعی (در خرگوش و سپس در میمون ها) در سال 1934 انجام شد. و سرانجام ، در سال 1953 ، یک کشف اساسی صورت گرفت - ساختار مارپیچ دوگانه DNA ایجاد شد. همانطور که می بینید ، همه اینها کاملاً اخیراً اتفاق افتاده است ، بنابراین اوجسیک اولیه ، به طور کلی ، از تکنیک کار خود بسیار آگاه بودند.
نقشه برداری از ژنوم انسان هنوز در مراحل اولیه است. آنچه می دانیم کسر کوچکی از آنچه نمی دانیم است. سه میلیارد توالی نوکلئوتیدی وجود دارد که از بیست و شش تا سی و هشت هزار ژن تشکیل می شود که مستقیماً پروتئین ها را کد می کنند. اما نحوه تعامل ژن ها و پروتئین های تولیدی آنها هنوز به درستی درک نشده است.
با این حال ، نقش ژن ها در جامعه بشری به سرعت شناخته می شود. در سال 1998 ، دیانا پل (دانشگاه ماساچوست) آنچه را چهارده سال پیش فراخوانده بود به خاطر آورد
دیدگاه "تعیین گرایانه زیست شناختی" ، که طبق آن ژن ها بر تفاوت هوش و خلق و خو تأثیر می گذارند - با استفاده از این اصطلاحات گویی که معنی آنها مشخص شده است. امروزه استفاده از آنها بحث برانگیز خواهد بود ، زیرا به نظر می رسد این برچسب ها این دیدگاه را زیر سوال می برند ، در حالی که توسط دانشمندان و مردم بسیار پذیرفته شده است ".
به هر حال ، دانش ما هر روز به معنای واقعی کلمه در حال رشد است ، و در آینده بسیار نزدیک ما قادر به تجزیه و تحلیل بسیار دقیق خواهیم بود بار ژنتیکی ،که ما به نسلهای آینده تحمیل می کنیم.
از کتاب جدیدترین کتاب حقایق. جلد 1 [نجوم و اخترفیزیک. جغرافیا و سایر علوم زمین. زیست شناسی و پزشکی] نویسنده برگرفته از کتاب ژنوم انسانی: دائرlopالمعارفی که با چهار نامه نوشته شده است نویسنده برگرفته از کتاب ژنوم انسانی [دائرlopالمعارف نگاشته شده در چهار نامه] نویسنده تارانتول ویاچسلاو زالمانوویچ از کتاب جدیدترین کتاب حقایق. جلد 1. نجوم و اخترفیزیک. جغرافیا و سایر علوم زمین. زیست شناسی و پزشکی نویسنده کندراشف آناتولی پاولوویچ از کتاب زندگی رمزگشایی [ژنوم من ، زندگی من] توسط ونتر کریگ از کتاب شیمی بیولوژیک نویسنده للوویچ ولادیمیر والریانوویچ از کتاب نویسنده از کتاب نویسندهبخش I. ساختار ژنوم انسان چیست؟ س eternalالات جاودانه هستند ، پاسخ ها وابسته به زمان هستند. E. Chargaff در گفتگو با زندگی ، این سوال او نیست که مهم است ، بلکه پاسخ ماست. MI Tsvetaeva از همان ابتدا منظور ما را با کلمه "ژن" تعریف خواهیم کرد. خود این اصطلاح است
از کتاب نویسندهتجزیه و تحلیل DNA کل - اطلاعات جدید در مورد ساختار ژنوم انسان در اولین مرحله مطالعه مستقیم ساختار ژنوم انسان ، زمانی که روش مهندسی ژنتیک هنوز وجود نداشت ، از روشهای فیزیکوشیمیایی سنتی برای مطالعه DNA استفاده شد. که در
از کتاب نویسنده از کتاب نویسندهقسمت دوم. عملکرد ژنوم انسانی ملکه درگذشته است - افتخار ملکه! آنچه می دانیم محدود است و آنچه که نمی دانیم بی نهایت است. پی. لاپلاس علم همیشه اشتباه است. او هرگز بدون مطرح کردن ده مورد جدید ، مسئله ای را حل نخواهد کرد. ب. شا
از کتاب نویسندهکامپیوتر برای مطالعه ژنوم انسان چگونه مفید است؟ بدون فن آوری های بیوانفورماتیک رایانه ای (ژن آنفورماتیک ، یا به معنای وسیع تر ، بیوانفورماتیک) ، توسعه تحقیقات ژنومی به هیچ وجه امکان پذیر نیست. حتی تصور اینکه چطور دشوار است
از کتاب نویسندهقسمت سوم منشأ و تکامل ژنوم انسانی
از کتاب نویسندهتفاوت ژنوم انسان با ژنوم شامپانزه چقدر است؟ ژنوم مجموعه ای از ژن ها است که در مجموعه ای از هاپلوئید (منفرد) از کروموزوم های موجود زنده قرار دارد. ژنوم ویژگی یک فرد نیست بلکه یک نوع ارگانیسم است. در فوریه 2001 در آمریکا
از کتاب نویسندهفصل 11 رمزگشایی از ژنوم انسانی هنگامی که با آخرین توان خود به بالای کوهی که هیچ کس تاکنون از آن بازدید نکرده است ، ناگهان شخصی را مشاهده می کنید که از یک مسیر موازی بالا می رود ، چه خواهید گفت؟ در علم ، همکاری همیشه بسیار مفیدتر است ،
