Генетикийн зураглал. Генетик зураглалын стратеги ба удамшлын өвчний шинэ генийг тодорхойлоход гүйцэтгэх үүрэг Хүний өвчний генийн генетикийн зураглал
Альфред Стюртевант (Морганы хамтран зүтгэгч) ижил хромосом дээр байрласан генүүдийн хоорондох давтамж нь генийн хоорондын зайг хэмжих боломжтой гэж зөвлөсөн. Өөрөөр хэлбэл кроссовер давтамжийг кроссовер биетэй хүмүүсийн нийт хувьтай харьцуулсан харьцаагаар илэрхийлсэн нь генүүдийн хоорондын зайтай шууд пропорциональ байна. Үүний дараа кроссовер давтамжийг ашиглан генийн харьцангуй байрлал ба генийн хоорондын зайг тодорхойлж болно.
Генетик зураглал гэдэг нь генийн байрлалыг бусад хоёр гентэй (дор хаяж) харьцуулах явдал юм. Тодорхой генүүдийн хоорондох хөндлөн огтлолын хувь хэмжээ тогтвортой байх нь тэднийг нутагшуулах боломжийг олгодог. Генүүдийн хоорондын зайн нэгж нь 1% давах; Морганы хүндэтгэлд энэ нэгжийг дууддаг морганида (M), эсвэл santimorganide (CM).
Зураглалын эхний шатанд генийн хамаарлын бүлэгт хамаарагдах эсэхийг тодорхойлох шаардлагатай. Тухайн зүйлд илүү олон генийг мэддэг байх тусам зураглалын үр дүн илүү нарийвчлалтай болдог. Бүх генийг холболтын бүлэгт хуваадаг.
Холболтын бүлгийн тоо нь хромосомын гаплоид багцтай тохирч байна. Жишээлбэл, in D. melanogaster 4 шүүрч авах бүлэг, эрдэнэ шиш 10, хулгана 20, хүн 23 шүүрч авах бүлэг. Хэрэв бэлгийн хромосом байгаа бол тэдгээрийг нэмж зааж өгнө (жишээлбэл, хүн 23 холболтын бүлэгтэй ба Y хромосомтой).
Дүрмээр бол холболтын бүлгүүдийн генийн тоо нь харгалзах хромосомын шугаман хэмжээнээс хамаарна. Тиймээс жимсний ялаа нэг (IV) цэгтэй (гэрлийн микроскопоор шинжлэвэл) хромосомтой байдаг. Үүний дагуу, түүний доторх генийн тоо бусадтай харьцуулахад хэд дахин бага бөгөөд уртаасаа хамаагүй илүү юм. Хромосомын гетерохроматик хэсэгт ген байхгүй эсвэл бараг байдаггүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.Тиймээс гетерохроматиныг бүрдүүлэгч гетерохроматин нь генийн тоо, пропорциональ байдлыг хромосомын уртад тодорхой хэмжээгээр өөрчилж болно.
Генетикийн зураглал дээр үндэслэн генетикийн зураглал хийдэг. Генетикийн газрын зураг дээр туйлын ген (өөрөөр хэлбэл, центромерээс хамгийн хол зайтай) нь тэг (анхны) цэгтэй тохирч байна. Генийн тэг цэгээс алслагдсан байдал нь морганидуудад тэмдэглэгдсэн байдаг.
Хэрэв хромосомууд хангалттай урт бол тэг цэгээс генийг зайлуулах нь 50 М-ээс хэтрэх боломжтой бол газрын зураг дээр тэмдэглэгдсэн зай, 50% -иас хэтрэх зай ба дээр дурдсан байрлалын хоорондох зөрчилдөөн байгаа тул туршилтаар олж авсан кроссоверуудын 50% нь холбоо байхгүй гэсэн үг юм. өөрөөр хэлбэл e. янз бүрийн хромосом дахь генийг нутагшуулах. Энэхүү зөрчилдөөнийг генетикийн зураглалыг гаргахдаа хамгийн ойрын хоёр генийн хоорондын зайг нэгтгэн дүгнэдэг бөгөөд энэ нь туршилтаар ажиглагдаж байгаа хувь хэмжээнээс давсан байдаг.
АЛ-ФАРАБИЙН НЭРЭМЖИТ КАЗАХ УЛСЫН ИХ СУРГУУЛЬ
Тэнхим: биологи ба биотехнологи
Хэлтэс: биотехнологи
"ЭССЕ"
Сэдвээр: ГЕНЕТИК КЛУБЧ ба ХҮНИЙ ГЕНИЙН ЗУРАГЛАЛ.
Дууссан : 3 жилийн оюутнууд (анагаах ухааны мэргэжилтэн)
Нуралибеков С.Ш.
Давронова М.А.
Шалгасан : доктор. , тэнхимийн дэд профессормолекул
биологи ба генетик Омирбекова Н.Ж.
АЛМАТЫ 2018
Генетикийн холболтын газрын зураг ……………………………………………………… ..3
Генетикийн холболтын зураглал хийх орчин үеийн аргууд …… .......... …… ...… .5
Хүний геномын судалгаан дахь ПГУ-ын ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 8
Бага нарийвчлалтай физик газрын зураг …………………………………………… ..… .9 \u200b\u200b.9
Өндөр нарийвчлалтай физик газрын зураг …………… .. ……………………… .. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ...
Ашигласан эх үүсвэрийн жагсаалт ......................................... ......................................... .13
Хүний геномын үндсэн бүтцийг тодорхойлох зураглал ба тодорхойлох
Молекул генетикт ихэвчлэн генийн бүтэц, механизмыг судлахад ашигладаг гол аргуудын талаар товч авч үзээд эдгээр генетикийн жишээг ашиглан том геномуудыг судлах эдгээр аргуудын практик хэрэглээ, тэдгээрийн өөрчлөлтийг нарийвчлан судлах нь зүйтэй юм шиг санагдаж байна. Хүний геномыг цогцоор нь судлахын тулд түүний генетикийн мэдээллийг асар их хэмжээгээр хадгалах зорилгоор саяхан олон улсын "Хүний геномын төсөл" хөтөлбөрийг боловсруулж хэрэгжүүлж байна. Хөтөлбөрийн гол даалгавар бол хүний \u200b\u200b24 хромосом тус бүрт өндөр нарийвчлалтай генетикийн газрын зургийг бүтээх явдал бөгөөд эцэст нь эдгээр хромосомын ДНХ-ийн бүрэн анхан шатны бүтцийг тодорхойлсноор дуусах ёстой. Одоогийн байдлаар төслийн ажил эрчимтэй явагдаж байна. Амжилттай дууссан тохиолдолд (мөн үүнийг 2003 онд хийхээр төлөвлөж байгаа) хүн төрөлхтөн түүний ген тус бүрийн үйл ажиллагааны ач холбогдол, үйл ажиллагааны механизм, түүнчлэн хүний \u200b\u200bбиологийг удирдан чиглүүлж буй генетикийн механизмыг нарийвчлан судлах, бие махбодийн эмгэгийн ихэнх нөхцлийн шалтгааныг тогтоох хэтийн төлөвтэй болно. ...
Хүний геномын зураглалын үндсэн хандлага
Хүний геномын хөтөлбөрийн үндсэн даалгаврын шийдэл нь гурван үндсэн үе шатыг агуулдаг. Эхний үе шатанд хромосом бүрийг тодорхой аргаар жижиг хэсгүүдэд хувааж, цаашдын анализыг мэдэгдэж буй аргаар хийх шаардлагатай байна. Судалгааны хоёрдахь үе шат нь эдгээр ДНХ-ийн хэсгүүдийн хоорондоо харьцангуй байршил, тэдгээрийн хромосом дахь байршлыг тодорхойлох явдал юм. Эцсийн шатанд тодорхойлогдсон хромосомын хэлтэрхий тус бүрт ДНХ-ийн анхдагч бүтцийг бодитой тодорхойлох, тэдгээрийн нуклеотидын бүрэн тасралтгүй дарааллыг бүрдүүлэх шаардлагатай байна. Хэрэв олдсон нуклеотидын дарааллаар организмын бүх генийг нутагшуулж, тэдгээрийн үйл ажиллагааны ач холбогдлыг тодорхойлох боломжгүй бол асуудлын шийдэл бүрэн гүйцэд гарахгүй. Дээрх гурван үе шатыг дамжих нь зөвхөн хүний \u200b\u200bгеномын цогц шинж чанарыг олж авахад төдийгүй бусад том геномын шинж чанарыг олж авахад шаардлагатай юм.
Генетикийн холболтын газрын зураг
Генетикийн холболтын газрын зураг нь бие даасан хромосом дээрх генетикийн маркеруудын харилцан байршлын нэг хэмжээст хэв шинж юм. Генетик маркерууд нь хувь хүмүүсээс ялгаатай удамшлын фенотипийн шинж чанарууд гэж ойлгогддог. Генетикийн маркерын шаардлагыг хангасан фенотип шинж чанарууд нь маш олон янз байдаг. Эдгээр нь зан үйлийн онцлог эсвэл зарим өвчинд нэрвэгдэх байдал, бүтцийн хувьд ялгаатай бүхэл бүтэн организм эсвэл тэдгээрийн макромолекулуудын морфологийн шинж тэмдгүүдийг агуулдаг. Биологийн макромолекулуудыг судлах энгийн бөгөөд үр дүнтэй аргуудыг боловсруулснаар молекулын маркер гэж нэрлэгддэг эдгээр шинж чанарууд нь генетикийн холболтын газрын зургийг гаргахад хамгийн их хэрэглэгддэг болжээ. Ийм газрын зураг бүтээх аргууд болон тэдгээрийн геномыг судлахад үзүүлэх үр нөлөөг авч үзэхээс өмнө "уялдаа холбоо" гэсэн нэр томъёог генетикт хоёр шинж тэмдгийг нэг эцэг эхээс үр удамд дамжин тархах магадлалыг тэмдэглэхдээ ашигладаг гэдгийг санах хэрэгтэй.
Мейозын үе шатанд амьтан, ургамалд үр хөврөлийн эс (бэлгийн эс) үүсэх явцад дүрмээр гомолог хромосомын синапсис (коньюгаци) үүсдэг. Гомолог хромосомын эгч хроматидууд хоорондоо бүхэл бүтэн урттай холбогддог бөгөөд гаталж (хроматидын хооронд генетикийн рекомбинац) явагдсаны үр дүнд тэдгээрийн хэсгүүд хоорондоо солилцдог. Хоёр генетикийн маркерууд бие биенээсээ хроматид дээр байрлах тусам хооронд нь гатлахад шаардагдах хроматидын хагарал үүсэх магадлал өндөр бөгөөд шинэ гаметад хамаарах шинэ хромосомын хоёр маркер бие биенээсээ тусгаарлагдах болно. тэдний эв нэгдэл эвдэрнэ. Генетикийн маркеруудын холболтын нэгж нь 100 сантиметр (cM) агуулсан morganida (Morgan unit, M) юм. 1 cM нь хоёр тэмдгийн хоорондох генетикийн зураг дээрх физик зайтай тохирч байгаа бөгөөд тэдгээрийн хоорондох рекомбинац нь 1% давтамжтайгаар явагдана. Суурь хосоор илэрхийлбэл 1 cM нь 1 сая bp-тэй тохирч байна. (mp) ДНХ.
Генетикийн холболтын зураглал нь хромосом дээр генетикийн маркер байрлуулах дарааллыг зөв тусгасан боловч тэдгээрийн хоорондын зайг олж авсан утга нь бодит физик зайтай тохирохгүй байна. Ихэнхдээ энэ баримт нь хромосомын тусдаа бүс нутагт хроматидын хоорондох рекомбинацийн үр ашиг харилцан адилгүй байдагтай холбоотой байдаг. Ялангуяа хромосомын гетерохроматик хэсэгт дарагддаг. Нөгөөтэйгүүр, рекомбинацийн халуун цэгүүд нь хромосомуудад түгээмэл байдаг. Эдгээр хүчин зүйлийг харгалзан үзэхгүйгээр физик генетикийн зураглал хийхэд рекомбинацийн давтамжийг ашиглах нь генетикийн маркеруудын хоорондох бодит зайг гажуудуулахад (тус тус дутуу үнэлэх эсвэл хэт үнэлэх) хүргэдэг. Тиймээс, генетикийн холболтын газрын зураг нь одоо байгаа бүх төрлийн генетикийн газрын хамгийн бага нарийвчлалтай бөгөөд зөвхөн бодит физик газрын зургийн анхны ойролцоо гэж үзэж болно. Гэсэн хэдий ч практик дээр зөвхөн тэд л генетикийн нарийн төвөгтэй шинж тэмдгүүдийг (жишээлбэл, өвчний шинж тэмдгүүдтэй холбоотой) судалгааны эхний шатанд нутагшуулах боломжийг олгодог бөгөөд цаашид судлах боломжтой болгодог. Гарц байхгүй тохиолдолд бие даасан хромосомын бүх генийг эцэг эхээс нь үр удамд нь дамжуулах болно, учир нь тэдгээр нь бие биетэйгээ холбоотой байдаг. Тиймээс бие даасан хромосомууд нь генийн холболтын бүлгүүдийг үүсгэдэг бөгөөд генетикийн холболтын газрын зургийг байгуулах эхний ажлуудын нэг бол судлагдсан ген эсвэл нуклеотидын дарааллыг тодорхой холболтын бүлэгт хуваарилах явдал юм. Дараагийнх нь. Энэхүү хүснэгтэд орчин үеийн аргуудыг жагсаав. Маккусикийг ихэвчлэн 1990 оны эцэс хүртэл генетикийн холболтын зураглал хийхэд ашигладаг байжээ.
Генетикийн холболтын газрын зургийг байгуулах орчин үеийн аргууд
| Арга | Зураглагдсан байршлын тоо |
| Соматик эсийн эрлийзжүүлэлт | 1148 |
| Газар дээр нь эрлийзжүүлэх | 687 |
| Гэр бүл | 466 |
| Тунгийн үр нөлөөг тодорхойлох | 159 |
| Хязгаарлалтын зураглал | 176 |
| Хромосомын гажилтыг ашиглах | 123 |
| Синтезийг ашиглах | 110 |
| Цацрагаар өдөөгдсөн генийг салгах | 18 |
| Бусад аргууд | 143 |
| Нийт | 3030 |
Соматик эсийн эрлийзжүүлэлт. Генетикийн маркер (функциональ идэвхтэй ген) -ийг тодорхой холболтын бүлэгт хуваарилах хамгийн түгээмэл аргуудын нэг бол организмын янз бүрийн биологийн төрөл зүйлийн соматик эсүүдийг эрлийзжүүлэх (хоорондоо уусах) явдал бөгөөд тэдгээрийн нэг нь судлагдсан арга юм. Тариалах явцад соматик эсүүдийн төрөл хоорондын эрлийзүүдэд биологийн нэг зүйлийн голчлон хромосомын алдагдал гардаг. Хромосомын алдагдал нь дүрмийн дагуу санамсаргүй бөгөөд үүссэн эсийн клон нь үлдсэн хромосомыг өөр өөр хослолоор агуулдаг. Судлагдсан зүйлийн хромосомын өөр өөр багцыг агуулсан клоны шинжилгээ нь эдгээр үлдсэн хромосомын альтай нь судлагдсан маркерийн илэрхийлэл холбоотой болохыг тодорхойлох, улмаар тодорхой хромосом дээр генийг нутагшуулах боломжийг олгодог.
Газар дээр нь эрлийзжүүлэх. Газар дээр нь эрлийзжүүлэх аргачлалыг хромосом дээрх нуклеотидын дарааллыг зураглахад өргөн ашигладаг. Энэ зорилгоор суурин хромосомын бэлдмэлийг эрлийзжүүлж (дараа нь хөргөх замаар өндөр температурт өсгөвөрлөнө) судалж буй нуклеотидын дарааллаар цацраг идэвхт, флюресцент эсвэл бусад шошготой тэмдэглэв. Холбоогүй шошгыг угаасны дараа үлдсэн шошготой нуклейн хүчлийн молекулууд нь судлагдсан шошготой нуклеотидын дараалалд нэмэлт дараалал агуулсан хромосомын хэсгүүдтэй холбогддог. Үүссэн эрлийзүүдийг шууд эсвэл автадиографийн дараа микроскопоор шинжилнэ. Энэ бүлгийн аргууд нь хромосом дээр судлагдсан нуклеотидын дарааллыг нутагшуулах боломжийг олгодог тул соматик эсийг эрлийзжүүлэхээс өндөр нарийвчлалтайгаар тодорхойлогддог. Хүний геномын хөтөлбөр хэрэгжиж эхлэхэд судлаачид газар дээр нь эрлийзжүүлэхэд датчик болгон ашиглаж болох тусгаарлагдсан нуклеотидын дарааллуудтай болжээ. Үүнтэй холбогдуулан хэрэглээний давтамжийн хувьд эдгээр аргууд саяхан баттай гарч ирсэн. Хамгийн алдартай нь флюресцентын шошго агуулсан полинуклеотидын сорьц ашигладаг флюресцентын in situ hybridization (FISH) хэмээх бүлэг аргууд юм. Тодруулбал, 1996 онд энэхүү аргыг ашиглах талаар өгүүлсэн 600 гаруй баримт бичиг хэвлэгджээ.
Гэр бүлийн генетикийн холболтын шинжилгээ. Энэ бүлгийн аргуудыг анагаах ухааны генетикт ихэвчлэн үл мэдэгдэх генийн мутациас үүссэн өвчний шинж тэмдгүүд ба бусад генетикийн маркеруудын хоорондох холбоо (холбоо) -ыг тодорхойлоход ашигладаг. Энэ тохиолдолд өвчний шинж тэмдгүүд өөрсдөө генетикийн шинж тэмдгүүдийн нэг болдог. Хүний геномоос олон тооны полиморфизм, түүний дотор RFLP олджээ. RFLP нь хүний \u200b\u200bгеномд бие биенээсээ 5-10 см зайд их бага хэмжээгээр жигд тархдаг. Тус тусдаа полиморфик байршил нь тухайн өвчнийг хариуцдаг гентэй ойрхон байх тусам мейозын үед рекомбинацлах явцад ялгарах магадлал бага байх ба өвчтэй хүнд хамтдаа тохиолдох ба эцэг эхээс үр удамд дамжих нь олонтаа. Өргөтгөсөн геномын бүсийг, үүнд харгалзах полиморфик маркерийг (геномын ДНХ-ийн клон номын сангаас сонгохдоо датчик ашиглан хийдэг) клон хийсний дараа удамшлын өвчин үүсгэдэг генийг нэгэн зэрэг тусгаарлах боломжтой. Ийм хандлагыг ялангуяа гэр бүлийн шинжилгээ, Duchenne булчингийн дистрофи, бөөрний цистик фиброз (цистик фиброз), миотоник дистрофи дахь холбогдох генүүдийг тусгаарлахад амжилттай хэрэгжүүлж ирсэн. Хүний геномын бие даасан RFLP-ийн мэдээллийн агууламж нь судлагдсан популяцид тэдгээрийн гетерозиготын түвшингээс хамаарна. Д.Ботштейн ба бусад (1980) -ийн санал болгосноор генетикийн маркер болох RFLP-ийн мэдээллийн чанарыг хэмжих арга нь полиморфизмын мэдээллийн агуулгын утга (PIC) гэж тооцогддог бөгөөд энэ нь эцэг эхийн дор хаяж нэг нь судлагдсан полиморф тэмдэг бүхий загалмайнуудын харьцаа юм. гетерозигот төлөвт, бүх загалмай хүртэл.
Генийн тунгийн үр нөлөөг тодорхойлох, хромосомын гажилтыг ашиглах ... Эдгээр аргууд нь судлагдсан генийн экспрессийн түвшин ба анеуплоид эсийн шугаман дахь тодорхой хромосомын тоо эсвэл хромосомын бүтцийн өөрчлөлт (хромосомын мутаци - гажилт) -ын хоорондын хамаарлыг илрүүлдэг. Анеуплоидид гэдэг нь эс, эд эс эсвэл бүхэл бүтэн организмд тухайн биологийн зүйлийн хувьд ердийнхтэй тэнцүү биш олон тооны хромосомууд байгааг хэлнэ. Хромосомын хэсгүүдийг ижил буюу өөр өөр хромосомын гетерохроматик муж руу шилжүүлэх хэлбэрээр хромосомын гажилт нь ихэвчлэн шилжсэн бүс нутагт эсвэл акцептор хромосомд байрладаг генийн транскрипцийг дарах (байрлалын мозайк нөлөө) дагалддаг.
Синтезийг ашиглах. Synthenia бол янз бүрийн биологийн төрөл зүйлийн организм дахь генийн холболтын бүлгүүдийн бүтцийн ижил төстэй байдал юм. Ялангуяа хүн ба хулганы геномд хэдэн арван генийн бүлэг генийг мэддэг. Синтезийн үзэгдэл байгаа нь хромосом дээр судалж буй генийг нутагшуулах газрыг хайх боломжийг багасгаж, тодорхой синтезийн бүлэгт хамаарах мэдэгдэж буй генүүдийн бүсээр хязгаарлах боломжийг олгодог.
Ионжуулагч цацрагаар өдөөгдсөн генийн тусгаарлалт. Энэ аргыг ашиглан судалж буй генүүдийн хоорондын зайг тодорхой стандарт стандарт тунгаар ионжуулагч цацраг туяагаар цацраг идэвхжүүлсний дараа тэдгээрийг салгах (тусгаарлах) магадлалыг үнэлэх замаар тодорхойлно. Цацрагтай эсүүд мэрэгч амьтдын соматик эсүүдтэй эрлийзжүүлснээр үхлээс аврагдаж, цацраг идэвхт эсүүдийн судлагдсан маркерууд байгаа эсэхийг өсгөвөр дэх соматик эрлийзүүдээр тодорхойлно. Үүний үр дүнд эдгээр генүүдийн хооронд холбоо (физик зай) байгаа эсэх талаар дүгнэлт хийх боломжтой юм.
Дунд бусад аргууд Генийн зураглал хийхэд том хуваагдлыг хязгаарлах ферментээс үүссэн ДНХ-ийн том хэсгүүдийг ашиглахад үндэслэсэн аргуудыг дурдах хэрэгтэй. Геномын ДНХ-ийг задалсны дараа үүссэн фрагментуудыг электрофорезоор импульсийн цахилгаан орон зайд тусгаарлаж, дараа нь газрын зураг дээр зурсан генүүдэд тохирох датчикуудаар өмнөд хэсгийн дагуу эрлийзжүүлдэг. Хэрэв эрлийзжүүлсний дараа хоёр сорьцын дохиог ижил том ДНХ-ийн хэлтэрхий дээр байрлуулсан бол энэ нь ийм генийн нягт уялдаа холбоог илтгэнэ.
Хүний геномын судалгаанд ПГУ
Полимеразын гинжин урвал нь Хүний геномын хөтөлбөрийг хэрэгжүүлэхэд чиглэсэн арга барилыг хөгжүүлэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Дээр дурдсанчлан ПГУ-ыг ашиглан хүний \u200b\u200bгеномын бараг бүх богино хэсгийг хурдан бөгөөд үр дүнтэй өсгөх боломжтой бөгөөд үүнээс үүссэн ПГУ-ын бүтээгдэхүүнийг өмнөд эрлийзжүүлэлт эсвэл газар дээр нь тохирох бүс нутгуудыг хромосом дээр буулгахад датчик болгон ашиглаж болно.
STS ойлголт. Хэлэлцэж буй хөтөлбөрийн хүрээнд хүний \u200b\u200bгенийн зураглалд үндэслэсэн гол ойлголтуудын нэг бол дараалал шошготой сайтуудын тухай ойлголт юм. Энэхүү үзэл баримтлалын дагуу генетик эсвэл физик газрын зураг бүтээхэд ашигладаг бүх ДНХ-ийн хэсгүүдийг өгөгдсөн фрагментийн хувьд өвөрмөц байх 200-500 морины хүчтэй нуклеотидын дарааллыг ашиглан өвөрмөц байдлаар тодорхойлж болно. Эдгээр сайт тус бүрийг дарааллаар нь дараалсан байх ёстой бөгөөд ингэснээр ПГУ ашиглан тэдгээрийг цаашид олшруулж, зонд болгон ашиглах боломжтой болно. STS-ийг ашигласнаар тэдгээрийн дарааллыг ПГУ-ын бүтээгдэхүүн хэлбэрээр тодорхой геномын бүсийн ДНХ-ийн фрагментийг геномын дарааллын цуглуулгаас зорилтот байдлаар тусгаарлах зориулалттай датчик болгон ашиглах боломжтой болно. Үүний үр дүнд бүх STS-ийн нутагшуулалт, бүтэц, тэдгээрийг нэмэгдүүлэхэд шаардлагатай праймеруудыг багтаасан мэдээллийн санг үүсгэж болно. Энэ нь лабораторид олон тооны клон хадгалах, бусад лабораториудад судалгаа шинжилгээнд явуулах шаардлагагүй болох юм. Нэмж дурдахад, STS нь өөр өөр лабораториуд өөрсдийн клоныг дүрслэх боломжтой нэг хэлийг хөгжүүлэх үндэс суурийг тавьдаг. Тиймээс STS үзэл баримтлалыг боловсруулсан эцсийн үр дүн нь хүний \u200b\u200bгеномын STS-ийн цогц газрын зураг байх болно. Онолын хувьд 1 см хэмжээтэй генетикийн газрын зургийг бүтээхэд 3000 бүрэн мэдээлэлтэй, полиморфик ДНК маркер шаардлагатай. Гэсэн хэдий ч полиморфик маркерууд геномд жигд бус тархсан бөгөөд тэдгээрийн цөөн хэд нь л бүрэн мэдээлэл сайтай байдаг тул ийм хэмжээний газрын зураг бүтээхэд шаардагдах тооны бодит тоог 30-50 мянга гэж тооцдог. Судалгаанд хамрагдаж буй хромосомын мужуудтай тохирох маркеруудыг олж авахын тулд тархсан давталтын дараалалд харгалзах праймерыг ихэвчлэн ашигладаг бөгөөд үүнд хамгийн түрүүнд Алу дарааллыг ашигласан болно.
Алу-ПГУ.Алугийн тархсан давтамж нь хүний \u200b\u200bгеномын шинж чанар юм. Алу дараалалд зориулагдсан праймерыг дунджаар 4-10 кБп-ийн зайд байрладаг Алу давталтын хооронд орших хүний \u200b\u200bгеномын ДНХ-ийн хэсгийг өсгөхөд ашигладаг. тусдаа. Alu-PCR-ийн өөр нэг хувилбар бол ДНХ-ийн зондуудыг нэгтгэн лазерын хуваагдмал байдлын дараа олж авсан хромосомуудын бүс нутаг, урсгалын цитометрийн тусламжтайгаар тусгаарлагдсан хромосомууд эсвэл хүний \u200b\u200bгеномын тодорхой хэсгийг агуулсан эрлийз эсүүдийн ДНХ-т чиглүүлэх явдал юм. Нэмж дурдахад Alu-PCR нь эсийн эрлийзийг геномын тогтвортой байдлын хувьд өвөрмөц хурууны хээ олж авах, мөн бактериофаг ДНХ дээр үндэслэн YAC вектор, космид, эсвэл вектороор хувилсан хүний \u200b\u200bДНХ-ийн хэлтэрхийг тодорхойлоход ашигладаг. Хүний геномд зориулсан Алу дарааллын өвөрмөц байдал нь тэдгээрийг "хромосомоор алхах", түүнчлэн одоо байгаа залгуурыг өргөжүүлэхэд ашиглах боломжийг олгодог. Хүний геном дахь дунд зэргийн давтагдах дарааллын\u003e 90% -ийг Алу ба KpnI гэр бүлүүд төлөөлдөг тул ПГУ-д Алутай ижил зорилгоор ашигладаг нь гайхмаар зүйл биш юм. Гэсэн хэдий ч KpnI дараалал нь геномд бага давтагддаг тул хромосомын нутагшуулалт сайтай тул ПГУ-ын бүтээгдэхүүний профайл нь тийм ч төвөгтэй биш юм.
ПГУ-ыг генетикийн холболтын газрын зураг дээр полиморфик молекулын маркеруудыг тодорхойлоход идэвхтэй ашигладаг бөгөөд тэдгээрийн үндсэн зарчмуудыг дээр дурдсан болно. Энэ арга нь ДНХ-ийн дарааллыг тогтооход, мөн хүний \u200b\u200bгеномын өндөр нарийвчлалтай физик газрын зураглал хийхэд чухал ач холбогдолтой юм. ПГУ-ын хэрэглээний сүүлийн хоёр чиглэлийг доор дэлгэрэнгүй авч үзэх болно.
Бага нарийвчлалтай физик газрын зураг
Дээр дурдсан генетикийн холболтын газрын зургаас ялгаатай нь геномын физик газрын зургууд суурь хосоор илэрхийлэгдсэн маркеруудын хоорондын бодит зайг тусгасан болно. Физик газрын зураг нь тэдгээрийн нарийвчлалын зэргээс ялгаатай, өөрөөр хэлбэл. тэдгээрийн талаар танилцуулсан геномын бүтцийн талаар. Хүний геномын хамгийн их нарийвчлалтай физик газрын зураг нь түүний бүх хромосомын бүрэн нуклеотидын дарааллыг агуулна. Хамгийн бага нарийвчлалтай физик газрын зургийн нөгөө талд геномын хромосомын (цитогенетик) зураглал байдаг.
Геномын ДНХ-ийн дөрвөн төрлийн генетикийн зураглал ба тэдгээрийн хамаарал
1 - генетикийн холболтын зураг, 2 - физик хязгаарлалтын зураг, орон зай нь хязгаарлалтын ферментээр ДНХ-ийн задралын цэгийг заана, 3 - YAC вектор ашиглан авсан ДНХ-ийн клоныг давхцуулж харуулсан конигийн физик зураг, 4 - ДНХ-ийн нуклеотидын дарааллын хэлбэрээр цогц физик зураглал. Бүх газрын зургууд ижил хромосомын мужийг харуулдаг
Хромосомын газрын зураг. Хүний геномын хромосомын зургийг autoradiography, FISH зэрэг цитогенетик аргыг ашиглан хромосомын генетикийн маркеруудыг нутагшуулах замаар олж авдаг. Сүүлийн хоёр тохиолдолд гэрлийн микроскоп ашиглан бүрэн бүтэн хромосомын судлагдсан генетикийн байршлуудтай холбоотой цацраг идэвхт эсвэл флюресцент шошгыг илрүүлдэг. Саяхан хромосомын зураглал нь судлагдсан ДНХ-ийн хэлтэрхийг 10 м.м хромосом дээр байршуулах боломжийг олгосон. Метафазын хромосомыг ашиглан голчлон FISH аргыг ашиглан газар дээр нь эрлийзжүүлэх орчин үеийн аргууд нь полинуклеотидын маркеруудыг 2-5 bp дотор нутагшуулдаг. Үүнээс гадна генетикийн материал нь бага нягтралтай байдаг интерфазын хромосомуудтай газар дээр нь эрлийзжүүлэх явцад хромосомын газрын зургийн нягтрал 100 кБп-т ойртдог.
Орчин үеийн генетикийн аргыг ашиглан хромосомын газрын зургийн нарийвчлалыг сайжруулж байна. Жишээлбэл, ПГУ-ын үрийн шингэний нэг эсийн ДНХ-ийн сегментийг олшруулах чадвар нь олон тооны майозыг бие даасан эр бэлгийн эсийн дээжинд хадгалагдсан байдлаар судлах боломжийг олгодог. Үүний үр дүнд хромосомын газрын зураг дээр нутагшуулсан генетикийн маркеруудын харьцангуй байрлалыг илүү түүхий аргаар шалгах боломжтой болж байна.
CDNA газрын зураг... CDNA газрын зураг нь метафазын хромосом дахь мэдэгдэж буй цитогенетик маркер (тууз) -тай харьцуулахад илэрхийлэгдсэн ДНХ-ийн мужуудын (экзон) байрлалыг тусгадаг. Ийм газрын зураг нь геномын транскрипцийн бүс нутгийг нутагшуулах, түүний дотор үл мэдэгдэх функцтэй генийг багтаасан тухай ойлголтыг өгдөг тул шинэ генийг хайхад ашиглаж болно. Энэ хандлага нь гэр бүлийн генетикийн шинжилгээний үр дүнд генетикийн холболтын газрын зураг дээр урьд өмнө хийгдсэн байсан бол ийм хромосомын бүс нутгийг нутагшуулах ажлыг аль хэдийн явуулсан бол хүний \u200b\u200bөвчин үүсгэдэг генийг хайж олоход нэн тустай юм.
Өндөр нарийвчлалтай физик газрын зураг
Физик ДНХ-ийн газрын зураг бүтээх хоёр стратеги
a - "дээрээс доош" стратеги: бүх хромосомын ДНХ-ийг том задралын хязгаарлалтын ферментээр задалж, ДНХ-ийн хэсэг тус бүрт хязгаарлалтын зураглал хийсэн; b - доороос дээш чиглэсэн стратеги, тус тусдаа YAC клонуудыг таньж тогтоосны дараа кониг болгон нэгтгэдэг
Хүний геномын өндөр нарийвчлалтай газрын зургийг бүтээх оролдлогыг дээрээс доош буулгах, доороос дээш буулгах гэсэн хоёр өөр аргыг туршилтаар хэрэгжүүлсэн. Дээрээс доош зураглал хийхдээ эхний шинжилгээ нь хүний \u200b\u200bхромосомын ДНХ-ийн бэлдмэл юм. ДНХ-ийг том задралын хязгаарлалтын ферментүүдээр (жишээлбэл, NotI) урт хэсгүүдэд хувааж, электрофорезоор импульсийн цахилгаан талбарт ялгасны дараа бусад хязгаарлалтын ферментүүдээр хязгаарлалтын шинжилгээнд хамруулна. Үүний үр дүнд судалж буй хромосомын бүх дараалал эсвэл түүний хэсгийг хангалттай бүрэн төлөөлсөн макрострикцийн зураглалыг олж авсан боловч нягтрал нь бага байна. Ийм газрын зураг дээр генийг нутагшуулах нь маш хэцүү байдаг. Нэмж дурдахад, тус тусдаа газрын зураг тус бүрт ДНХ-ийн өргөтгөсөн сегментийг хамардаг (дүрмээр бол 1-10 мп-ээс ихгүй).
Хүний геномыг доороос дээш дээш зураглахдаа геномын нийт ДНХ буюу бие даасан хромосомыг бэлтгэхэд үндэслэн ДНХ-ийн өргөтгөсөн дарааллын (10-1000 кб) цуврал санамсаргүй клонуудыг олж авдаг бөгөөд тэдгээрийн зарим нь хоорондоо давхцдаг. Энэ тохиолдолд 7.2.4 хэсэгт нарийвчлан тайлбарласан бактерийн (BAC) эсвэл мөөгөнцрийн (YAC) хиймэл мини хромосомыг клончлох вектор болгон ашигладаг. Хэсэгчлэн давхацсан ба нэмэлт клонуудын цуваа нь континг гэж нэрлэгддэг зэргэлдээ ДНХ-ийн нуклеотидын дарааллыг үүсгэдэг. Олж авсан контурын зөв эсэхийг газар дээр нь эрлийзжүүлэх (FISH) -аар судалж буй хромосомын тодорхой мужуудтай нэгэн зэрэг холбож баталгаажуулдаг. Контигт суурилсан газрын зураг нь хромосомын сегментийн бүтцийн талаархи бүрэн мэдээллийг өгч, тус тусдаа генийг нутагшуулах боломжийг олгодог. Гэсэн хэдий ч генийн одоо байгаа клон номын санд харгалзах клон байхгүй тул ийм газрын зургийг бүхэлд нь хромосом буюу тэдгээрийн өргөтгөсөн хэсгийг сэргээн босгоход ашиглахад хэцүү байдаг.
Өндөр нарийвчлалтай физик газрын зураг бүтээх хоёр аргыг хоёуланг нь ашиглахад шийдвэрлэх ёстой гол асуудал бол тархсан ДНХ-ийн хэсгүүдийг зэргэлдээ нуклеотидын дараалалд нэгтгэх явдал юм. Ихэнх тохиолдолд тусгай клончлогдсон ДНХ-ийн хэсгүүдийг холбодог клон гэж нэрлэдэг. Холбох клоны ДНХ-ийн хэлтэрхий нь дотоод хэсэгтээ том хагарлын хязгаарлалтын эндонуклеазын нуклеотидын дарааллыг агуулдаг тул физик зураглалын эхний үе шатанд ашигласан ДНХ-ийн хэсгүүдийн уулзварыг илэрхийлдэг. Холбох клоны ДНХ-ийн хэсгүүдийг датчик болгон ашигладаг өмнөд эрлийзжүүлэлтээр том задралын хязгаарлалтын эндонуклеазын хязгаарлалтын талбайн ойролцоо нуклеотидын дарааллыг агуулсан физик газрын зургийн ДНХ-ийн хэсгүүдийг тодорхойлдог. Хэрэв ийм хоёр хэлтэрхий олдвол холбогдох холбоосын клон нь эдгээр хоёр фрагментийг давхцуулж, тэдгээрийн нэг хэсэг болно. Холбох клонуудыг эргээд том зүсэлт хязгаарлах ферментийн хязгаарлалтын цэгүүдийн нуклеотидын дараалал болох датчик ашиглан генийн банкнаас сонгож авдаг.
ЖАГСААЛТ АШИГЛАСАН ЭХ СУРВАЛЖ
1) Кларк М.С. Харьцуулсан геномик: Хүний геномын төслийг ойлгох түлхүүр // BioEssays. 1999. Боть 21. P. 21-30.
2) Billings P.R., Smith C.L., Cantor C.L. Хүний геномын физик зураглалын шинэ арга техник // FASEB J. 1991. Боть. 5. S. 28-34.
3) Георгиев Г.П. Дээд организмын генүүд ба тэдгээрийн илрэл. Москва: Наука, 1989.254 х.
4) http://referatwork.ru/refs/source/ref-8543.html
Менделийн хуулиудыг шинээр нээсний дараахан Германы цитологич Теодор Бовери (1902) удамшлын замаар дамжих процесст хромосомын оролцоог дэмжсэн нотолгоо гаргаж, бүх хромосомууд байгаа тохиолдолд л далайн хорхойн хэвийн хөгжил боломжтой болохыг харуулсан. Үүний зэрэгцээ (1903) Америкийн цитологич Уиллиам Сеттон оршин тогтнохыг Мендель өөрөө урьдчилан таамаглаж байсан мейоз болон удамшлын таамаглал дахь хромосомын зан үйлийн параллелизмд анхаарлаа хандуулав.
Уильям Сэттон хэд хэдэн генийг нэг хромосомоос олж болно гэж зөвлөв. Энэ тохиолдолд шинж чанаруудын удамшлыг ажиглах хэрэгтэй, өөрөөр хэлбэл. хэд хэдэн өөр шинж чанарыг ганц генээр удирддаг юм шиг өвлүүлж болно. 1906 онд В.Батсон, Р.Пеннетт нар амтат вандуйнаас уялдаа холбоотой өвийг нээжээ. Тэд үе мөчний өв залгамжлалыг судалж үзсэн: цэцгийн өнгө (нил ягаан эсвэл улаан) ба цэцгийн ширхэгийн хэлбэр (урт ба дугуй хэлбэртэй). Дихетерозиготуудыг үр удамдаа гатлахад хүлээгдэж байсан 9: 3: 3: 1-ийн оронд 11.1: 0.9: 0.9: 3.1 хуваагдал ажиглагдсан. Налууг нэгтгэх явцад тоосны өнгө, хэлбэрийн хүчин зүйлүүд хамтдаа байх хандлагатай байсан юм шиг санагдсан. Зохиогчид энэхүү үзэгдлийг "хүчин зүйлсийн харилцан таталцал" гэж нэрлэсэн боловч түүний мөн чанарыг олж чадаагүй байна.
Мэдээллийн дамжуулагч болох хромосомын цаашдын судалгааг ХХ зууны эхний хэдэн арван жилд Томас Хант Морган (АНУ) болон түүний хамтран ажиллагсдын лабораторид явуулсан (А. Стюртевант, C. Бриджес, Г. Мёллер). Морган жимсний ялаа Drosophila melanogaster-ийг судалгааныхаа гол зорилго болгон ашигласан бөгөөд энэ нь маш тохиромжтой загвар объект болжээ.
- Нэгдүгээрт, энэ ялааг лабораторийн нөхцөлд амархан тариалдаг.
- Хоёрдугаарт, энэ нь цөөн тооны хромосомоор тодорхойлогддог (2 n \u003d 8).
- Гуравдугаарт, Дрозофила авгалдайн шүлсний булчирхайд шууд ажиглахад тохиромжтой аварга том (политен) хромосомууд байдаг.
- Эцэст нь хэлэхэд Дрозофила нь морфологийн шинж тэмдгүүдийн өндөр хэлбэлзлээр ялгагдана.
Жимсний ялаа Дрозофила Морган ба түүний шавь нартай хийсэн туршилтын үндсэн дээр удамшлын хромосомын онолыг боловсруулсан болно.
Удамшлын хромосомын онолын гол заалтууд:
1. Ген - Энэ бол удамшлын анхан шатны хүчин зүйл юм ("анхан шатны" гэсэн нэр томъёо нь "чанараа алдалгүйгээр хуваагдахгүй" гэсэн утгатай). Ген гэдэг нь тодорхой шинж чанарыг хөгжүүлэх үүрэгтэй хромосомын хэсэг юм. Өөрөөр хэлбэл генүүд хромосом дээр байрладаг.
2. Нэг хромосомд шугаман хэлбэрээр байрлуулсан мянга мянган ген байж болно (мөрөн дээрх бөмбөлгүүдийг шиг). Эдгээр генүүд нь холболтын бүлгүүдийг үүсгэдэг. Холболтын бүлгийн тоо нь гаплоид багц дахь хромосомын тоотой тэнцүү байна. Нэг хромосом дээрх аллелийн цуглуулгыг гаплотип гэж нэрлэдэг. Гаплотипийн жишээ: ABCD (зөвхөн давамгайлсан аллель), abcd (зөвхөн рецессив аллель), AbCd (давамгайлсан ба рецессив аллелуудын янз бүрийн хослолууд).
3. Хэрэв генүүд хоорондоо холбоотой бол шинж тэмдгүүдийн удамшлын үр нөлөө бий болно, өөрөөр хэлбэл. хэд хэдэн шинж чанарыг ганц генээр удирддаг юм шиг удамшдаг. Холбогдсон удамшлын дагуу шинж чанаруудын анхны хослолууд үе дамжин хадгалагдан үлддэг.
4. Генийн уялдаа холбоо нь туйлын биш юм: ихэнх тохиолдолд гомолог хромосомууд нь анхны мейотик хуваагдлын профазын хөндлөн огтлолын (хөндлөн гарах) үр дүнд аллель солилцдог. Гарч ирсний үр дүнд кроссовер хромосомууд үүсдэг (шинэ гаплотипууд гарч ирдэг, өөрөөр хэлбэл аллелийн шинэ хослолууд). Дараагийн үеийн кроссовер хромосомын оролцоотойгоор кроссовер хүмүүст шинж тэмдгүүдийн шинэ хослолууд гарч ирнэ.
5. Давхардсантай холбоотой шинэ шинж тэмдгүүдийн хослол үүсэх магадлал нь ген хоорондын физик зайтай шууд пропорциональ байна. Энэ нь ген хоорондын харьцангуй зайг тодорхойлж, янз бүрийн төрлийн организмын генетик (кроссовер) газрын зургийг бүтээх боломжийг олгодог.
Загалмай
Кроссовер (англ. crossing over - хөндлөн гарахаас) нь гомолог хромосомын (хроматид) гомолог бүсүүдийн солилцооны үйл явц юм.
Гарах нь ихэвчлэн I мейозын үед тохиолддог.
Гарах үед хромосомын хооронд удамшлын материал (аллель) солилцоо явагдаж, улмаар рекомбинация явагдана - аллелийн шинэ хослолууд гарч ирнэ, жишээлбэл, AB + ab → Ab + aB.
Завсарлага-уулзалтын огтлолцох механизм
Жанссенс - Дарлингтоны онолын дагуу хөндлөн гарах нь мейозын профазын үед тохиолддог. AB ба ab хроматидуудтай гомолог хромосомууд нь хоёр энерги үүсгэдэг. Эхний хромосомын хроматидын аль нэгэнд нь А - В мужид, дараа нь хоёр дахь хромосомын зэргэлдээх хроматидэд a - b мужид хагарал үүсдэг. Эс нь эвдрэлийг нөхөн сэргээх-рекомбинат ферментийн тусламжтайгаар арилгах, хроматидын хэсгүүдийг хавсаргахыг эрмэлздэг. Гэсэн хэдий ч энэ тохиолдолд хөндлөн огтлолцох (хөндлөн огтлолцох) боломжтой бөгөөд дахин рекомбинант хроматид Ab ба aB үүсдэг. Мейозын эхний хэлтсийн анафазад хоёр хроматидын хромосомын ялгаа, хоёрдугаар хуваалтад хроматидын (нэг хроматидын хромосом) дивергенс үүсдэг. Гатлахад оролцоогүй хроматидууд аллелийн анхны хослолыг хадгалж үлддэг. Ийм хроматид (нэг хроматидын хромосом) -ийг кроссовер бус гэж нэрлэдэг; тэдний оролцоотойгоор кроссоверын бус бэлгийн эс, зиготууд болон хувь хүмүүс хөгжинө. Дээгүүр гарах үед үүссэн рекомбинант хроматидууд нь аллелийн шинэ хослолыг агуулдаг. Ийм хроматидууд (нэг хроматидын хромосомууд) -ийг кроссовер гэж нэрлэдэг бөгөөд тэдгээрийн оролцоотойгоор кроссовер бэлгийн эс, зиготууд болон хувь хүмүүс хөгжинө. Тиймээс хөндлөн гарсны үр дүнд рекомбинаци үүсдэг - хромосом дахь удамшлын хандлагын шинэ хослолууд гарч ирдэг.
Бусад онолын дагуу хөндлөн гарах нь ДНХ-ийн репликацитай холбоотой байдаг: эсвэл мейозын пахитен, эсвэл интерфазын үед. Тодруулбал, хувилах салаа дахь матрицыг өөрчлөх боломжтой.
Генетик (кроссовер) газрын зураг
Альфред Стюртевант (Морганы хамтран зүтгэгч) ижил хромосом дээр байрласан генүүдийн хоорондох давтамж нь генийн хоорондын зайг хэмжих боломжтой гэж зөвлөсөн. Өөрөөр хэлбэл кроссовер давтамжийг кроссовер биетэй хүмүүсийн нийт хувьтай харьцуулсан харьцаагаар илэрхийлсэн нь генүүдийн хоорондын зайтай шууд пропорциональ байна. Үүний дараа кроссовер давтамжийг ашиглан генийн харьцангуй байрлал ба генийн хоорондын зайг тодорхойлж болно. Генүүдийн хоорондын зайн нэгж нь 1% давах; Морганыг хүндэтгэх зорилгоор энэ нэгжийг morganida (M) гэж нэрлэдэг.
Генетикийн зураглал дээр үндэслэн, генетик газрын зураг - бусад гентэй харьцуулахад хромосом дахь генийн байрлалыг тусгасан диаграммууд. Генетикийн газрын зураг дээр туйлын ген (өөрөөр хэлбэл, центромераас хамгийн хол байгаа) нь тэг (эхний) цэгтэй тохирч байна. Генийн тэг цэгээс алслагдмал байдлыг морганидуудад зааж өгдөг.
Төрөл бүрийн организмын генетик газрын зураглал нь эрүүл мэнд, үржил шим, экологид чухал ач холбогдолтой юм. Хүний шинж чанарыг судлахдаа (ялангуяа генетикийн өвчин) аль ген нь тухайн шинж чанарыг тодорхойлдог болохыг мэдэх нь чухал юм. Энэхүү мэдлэг нь генетикийн өвчнийг эмчлэх аргуудыг боловсруулж, анагаах ухаан, генетикийн зөвлөгөө өгөхөд таамаглал дэвшүүлэх боломжийг олгодог. мөн геном засах зорилгоор. Таримал ургамал, гэрийн амьтдын генетикийн газрын талаархи мэдлэг нь үржлийн процессыг төлөвлөх боломжийг олгодог бөгөөд богино хугацаанд найдвартай үр дүнд хүрэхэд хувь нэмэр оруулдаг. Зэрлэг ургамал, зэрлэг ан амьтдын генетикийн зураглал гаргах нь экологийн үүднээс бас чухал юм. Ялангуяа судлаач зөвхөн организмын фенотип шинж чанарыг бус генетикийн хувьд тодорхойлогдсон өвөрмөц шинж чанарыг судлах боломжийг олж авдаг.
Давхар ба олон гарц
Морган хоёр генийн хооронд давхцах нь зөвхөн нэг төдийгүй хоёр ба түүнээс дээш цэг дээр тохиолдож болохыг санал болгов. Хоёр генийн хоорондох тэгш тооны огтлолцол нь нэг гомолог хромосомоос нөгөөд шилжихэд хүргэдэггүй тул туршилтаар тодорхойлогдсон кроссоверын тоо, улмаар эдгээр генүүдийн хоорондын зай буурдаг. Энэ нь ихэвчлэн бие биенээсээ нэлээд хол байрлах генийг хэлнэ. Мэдээжийн хэрэг, давхар хөндлөн огтолцох магадлал нь нэг загалмай гарах магадлалаас үргэлж бага байдаг. Зарчмын хувьд энэ нь дахин нэгдэх хоёр үйлдлийн магадлалын үржвэртэй тэнцүү байх болно. Жишээлбэл, хэрэв нэг хөндлөн огтлол нь 0.2 давтамжтай байвал давхар хөндлөн огтлол нь 0.2 × 0.2 \u003d 0.04 давтамжтай байх болно. Хожим нь давхар гатлахын зэрэгцээ олон удаа гатлах үзэгдэл бас нээгдэв: гомолог хроматидууд бүс нутгийг гурав, дөрөв ба түүнээс дээш цэгээр сольж болно.
Хөндлөнгийн оролцоо - Энэ бол солилцооны цэгтэй шууд зэрэгцэн орших газруудыг дайран өнгөрөх явдал юм.
Морганы анхны бүтээлүүдийн нэгэнд дурдсан жишээг авч үзье. Тэрээр D. меланогастерийн X хромосом дээр байрласан w (цагаан - цагаан нүд), y (шар - шар биетэй) ба m (бяцхан - жижиг далавч) генүүдийн хоорондох давтамжийг судлав. W ба y генүүдийн хоорондох зай нь зөрж өнгөрөх хувиар 1.3, y ба m генүүдийн хооронд 32.6 байв. Хэрэв кроссоверын хоёр үйл явдлыг санамсаргүй байдлаар ажиглавал давтамжийг давах хүлээгдэж буй давхар огтлолцол нь y ба w генүүд ба w ба m генүүдийн хоорондох давтамжуудын огтлолын үржвэртэй тэнцүү байх ёстой. Өөрөөр хэлбэл давхар кроссоверын хурд 0.43% байх болно. Бодит байдал дээр туршилтаар 2205 ялаа тутамд нэг л давхар гарц олдсон, өөрөөр хэлбэл 0.045%. Морганы сурагч Г.Мөллер бодитой ажиглагдсан давхар огтлолцлыг давтамж дээр онолын хувьд хүлээгдэж буй (хөндлөнгийн оролцоогүй тохиолдолд) давтамжаар хувааж интерференцийн эрчмийг тоон хэмжээгээр тодорхойлохыг санал болгов. Тэрээр энэ үзүүлэлтийг давхцлын коэффициент, өөрөөр хэлбэл, давхцал гэж нэрлэжээ. Мёллер Дрозофилагийн X хромосом дахь хөндлөнгийн оролцоо нь богино зайд маш их байгааг харуулсан. генүүдийн хоорондын завсарлага ихсэх тусам түүний эрч хүч буурч, ойролцоогоор 40 морганид ба түүнээс дээш зайд коэффициент коэффициент 1 (хамгийн их утга) хүрдэг.
Гарцаар гарсан тухай цитологийн нотолгоо
Гарах үед хромосомын хэсгүүд солилцсоны цитологийн шууд нотолгоог 1930-аад оны эхээр Дрозофила ба эрдэнэ шишээс олж авсан.
Штернийн D. melanogaster дээр хийсэн туршилтыг авч үзье. Ихэвчлэн хоёр гомолог хромосомыг морфологийн хувьд ялгах боломжгүй байдаг. Стерн морфологийн ялгаатай байсан тул бүрэн гомолог биш байсан X хромосомыг судлав. Гэсэн хэдий ч эдгээр хромосомуудын хоорондох гомологийг ихэнх урт хугацаанд хадгалж үлдсэн бөгөөд энэ нь хэвийн үерхэж, мейозоор тусгаарлагдах (өөрөөр хэлбэл, эсийн эсүүдэд тархах) боломжийг олгов. Транслокацийн үр дүнд эмэгтэйн X-хромосомуудын нэг, өөрөөр хэлбэл Y-хромосомын хэлтэрхийн хөдөлгөөн L хэлбэртэй хэлбэртэй болсон. Хоёр дахь X хромосом нь ердийнхөөс богино байсан бөгөөд учир нь түүний нэг хэсэг нь IV хромосомд шилжсэн байв. Дээр дурдсан хоёр, морфологийн хувьд ялгаатай X хромосомын хувьд гетерозигот, мөн X хромосом дээр нутагшсан хоёр генийн хувьд гетерозигот эмэгтэйчүүдийг олж авсан: Bar (B) ба carnation (cr). Ген Бар Энэ нь нүүрний тоо, тиймээс нүдний хэлбэрт нөлөөлдөг хагас зонхилох ген юм (B аллельтай мутантууд судалтай нүдтэй). Cr ген нь нүдний будалтыг хянадаг (cr + аллель нь нүдний хэвийн өнгийг тодорхойлдог бөгөөд cr allele нь улаан лишийн нүдний өнгийг тодорхойлдог). L хэлбэрийн X хромосом нь зэрлэг хэлбэрийн B + ба cr + аллелийг, таслагдсан хромосом нь B ба cr мутант аллелуудыг авч явдаг байв. Энэ генотипийн эмэгтэйчүүдийг морфологийн хувьд хэвийн X хромосомтой эрэгтэй, cr ба B + аллелуудтай огтлолцсон. Эмэгчин үр удамд кроссовер бус хромосомтой (crB / crB + ба cr + B + / crB +) хоёр бүлэг ялаа, фенотип нь кроссоверуудтай (crB + / crB + ба cr + B / crB +) харгалзах хоёр ялаа багтсан байв. Цитологийн судалгаагаар кроссовер хүмүүс X хромосомын хэсгүүдийг хооронд нь солилцож, улмаар хэлбэр нь өөрчлөгдсөн болохыг харуулсан. Эмэгтэй бүх дөрвөн анги нь нэг хэвийн, өөрөөр хэлбэл саваа хэлбэртэй, хромосомтой, эцгээс нь авсан байдаг. Тэдний кариотип X хромосомд агуулагддаг кроссовер эмэгтэйчүүд хөндлөн огтлолцсоны үр дүнд өөрчлөгдсөн - урт саваа хэлбэртэй эсвэл богино мөртэй хоёр зэвсэгтэй. Эдгээр туршилтууд, түүнчлэн эрдэнэ шишийн ижил төстэй үр дүнг нэгэн зэрэг олж авсан нь Морган ба түүний хамтран ажиллагсдын гатлах нь гомолог хромосомын бүсүүдийн солилцоо бөгөөд генүүд үнэхээр хромосом дээр байрладаг гэсэн таамаглалыг батлав.
Соматик (митоз) хөндлөн гарах.
Соматик эсүүдэд заримдаа гомолог хромосомын хроматидын хооронд солилцоо явагддаг бөгөөд үүний үр дүнд мейозоор тогтмол үүсдэгтэй адил хосолмол хувьсах чанар ажиглагддаг. Ихэнх тохиолдолд, ялангуяа Дрозофила ба доод эукариотуудад гомолог хромосомууд митозоор синапс үүсгэдэг. Хүмүүсийн автозомын рецессив мутациудын нэг болох гомозигот төлөвт Блюм хам шинж гэж нэрлэгддэг хүнд өвчин үүсгэдэг бөгөөд гомолог синапс, тэр ч байтугай хиазмата үүсэхтэй төстэй цитологийн зураг дагалддаг.
Митозын хөндлөн огтлолын талаархи баримтууд X хромосом дээр байрладаг y (шар - шар биетэй) ба sn (дуулсан үслэг үстэй) генээр тодорхойлогддог шинж чанаруудын хэлбэлзэлд дүн шинжилгээ хийхдээ Drosophila дээр олж авсан болно. Y sn + / y + sn генотиптэй эмэгтэй y ба sn генийн хувьд гетерозигот тул митоз огтлолцоогүй тохиолдолд түүний фенотип хэвийн байх болно. Гэсэн хэдий ч, өөр өөр гомологын хроматидын хоорондох дөрвөн хроматидын үе шатанд (гэхдээ эгч хроматидын хооронд биш), мөн солилцооны цэг нь sn ген ба центромерийн хооронд байрладаг бол y sn + / y + sn + ба y + sn / y + sn генотип бүхий эсүүд үүсдэг. Энэ тохиолдолд ердийн үстэй ялааны саарал биен дээр ихэр мозайк толбо гарч ирэх бөгөөд нэг нь ердийн үстэй шаргал өнгөтэй, нөгөө нь түлэгдсэн үстэй саарал өнгөтэй болно. Үүний тулд хөндлөн гарсны дараа хромосомууд (гомологууд тус бүрийн хуучин хроматидууд) хоёулаа эсийн нэг туйл руу шилжиж, нөгөө хромосомууд y sn + нөгөөд шилжих шаардлагатай байна. Охин эсийн үр удам, гөлөгний үе шатанд үржиж, мозайк толбо үүсэхэд хүргэдэг. Тиймээс мозайк толбо нь хоёр бүлэг (илүү нарийвчлалтай, хоёр клон) эсүүд бие биенээсээ болон тухайн хүний \u200b\u200bбусад эд эсүүдээс фенотипийн хувьд хоорондоо зэрэгцэн байрлахад үүсдэг.
Тэгш бус гарц
Энэ үзэгдлийг D. меланогастерийн X хромосом дээр нутагшуулсан Бар генийн (B - судалтай нүд) жишээг ашиглан нарийвчлан судлав. Тэгш бус гарц нь нэг гомолог дахь сайтын давхардсан, нөгөө гомологт алдагдсантай холбоотой юм. В генийг тандем хэлбэрээр, өөрөөр хэлбэл ар араасаа дагалдаж хоёр, бүр гурван ширхэгээс бүрдэх хэлбэрээр байж болохыг олж мэдсэн. Цитологийн шинжилгээгээр тэгш бус хөндлөн гарц нь тандем давхардалд хүргэж болзошгүй гэсэн таамаглалыг батлав. В генийн нутагшуулалтад тохирсон бүс нутагт генийн тунтай пропорциональ дискний тоо нэмэгдсэнийг политений хромосомын бэлдмэл дээр тэмдэглэсэн болно. Хувьслын явцад тэгш бус хөндлөн огтлолцол нь янз бүрийн дарааллын тандемийн хуулбарыг бий болгож, шинэ ген, шинэ зохицуулалтын систем үүсгэх түүхий генетик материал болгон ашиглахад түлхэц болдог гэж үздэг.
Кроссоверын зохицуулалт
Кроссовер Энэ нь эсийн генетикийн хяналтанд байдаг, хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлсийн нөлөөн дор байдаг физиологи, биохимийн нарийн төвөгтэй процесс юм. Тиймээс бодит туршилтаар бид давж гарах давтамжийг тодорхойлсон бүх нөхцлийг илэрхийлж болно. Гетероморф X ба Y хромосомуудын хооронд огт кроссовер байдаггүй. Хэрэв энэ нь тохиолдсон бол хүйс тодорхойлох хромосомын механизм байнга устгагдах болно. Эдгээр хромосомуудын хоорондох хөндлөн огтлолцолыг хаах нь зөвхөн тэдгээрийн хэмжээ (энэ нь үргэлж ажиглагддаггүй) ялгаатай байдгаас гадна Y-ийн өвөрмөц нуклеотидын дараалалтай холбоотой юм. Хромосомын синапсийн (эсвэл тэдгээрийн хэсгүүдийн) урьдчилсан нөхцөл бол нуклеотидын дарааллын гомологи юм.
Өндөр эукариотуудын үнэмлэхүй дийлэнх нь гомогаметик ба гетерогаметик хүйстэд ижил давтамжтай давтамжаар тодорхойлогддог. Гэсэн хэдий ч кроссовер нь гетерогаметик хүйстэнд байдаггүй, харин гомогаметик хүйсийн хувьд хэвийн үргэлжилдэг зүйлүүд байдаг. Энэ байдал нь гетерогаметик Drosophila эр, торгоны эмэгтэйд ажиглагддаг. Эрэгтэй, эмэгтэй хүмүүсийн эдгээр зүйлийн митозын хөндлөн гарах давтамж нь бараг ижил байх нь чухал бөгөөд энэ нь үр хөврөл ба соматик эсийн генетикийн рекомбинацийн үе шатыг хянах өөр өөр элементүүдийг харуулж байна. Гетерохроматик бүс нутгуудад, ялангуяа перисентромерик бүс нутгуудад нэвтрэх давтамж буурч, улмаар эдгээр бүсүүдийн генүүдийн хоорондын жинхэнэ зайг өөрчилж болно.
Кроссовер хориглогч функцийг гүйцэтгэдэг генүүд олдсон боловч түүний давтамжийг нэмэгдүүлдэг генүүд бас байдаг. Тэд заримдаа эрэгтэй Drosophila-д мэдэгдэхүйц олон тооны хөндлөн огтлолыг өдөөж болно. Хромосомын зохион байгуулалт, ялангуяа урвуу өөрчлөлтүүд нь хөндлөн хориглогч болж чаддаг. Тэд зиготен дахь хромосомын ердийн коньюгацийг тасалдуулдаг.
Гарах давтамж нь бие махбодийн нас, мөн гадны хүчин зүйлүүд нөлөөлдөг: температур, цацраг туяа, давсны агууламж, химийн мутагенууд, эм, гормонууд. Эдгээр нөлөөллийн дийлэнх нь давах давтамж нэмэгддэг.
Ерөнхийдөө, хөндлөн гарах нь олон генийн хяналтанд байдаг шууд болон мейоз эсвэл митоз эсийн физиологийн төлөвөөр дамжин явагддаг генетикийн процессын нэг юм. Төрөл бүрийн рекомбинацийн давтамж (мейоз, митозын хөндлөн огтлол, эгч хроматидын солилцоо) нь мутаген, карциноген, антибиотик гэх мэт үйл ажиллагааны хэмжүүр болж чаддаг.
Гарцаар гарах биологийн ач холбогдол
Холбогдсон удамшлын ачаар аллелийн амжилттай хослолууд харьцангуй тогтвортой байна. Үүний үр дүнд генийн бүлгүүд үүсдэг бөгөөд тус бүр нь хэд хэдэн шинж чанарыг хянадаг ганц супер гентэй адил юм. Үүний зэрэгцээ, гаталж байх үед рекомбинацууд үүсдэг. аллелийн шинэ хослолууд. Тиймээс хөндлөн гарах нь организмын хосолсон хувьсах чанарыг нэмэгдүүлдэг.
Холбогдсон удамшлын хувьслын утга. Холболтын үр дүнд нэг хромосом нь таатай аллель (жишээлбэл, А), төвийг сахисан эсвэл харьцангуй тааламжгүй (жишээлбэл, N) хоёуланг нь агуулж болно. Хэрэв тодорхой гаплотип (жишээлбэл, AN) нь тааламжтай А аллель байгаа тул тээвэрлэгчдийнхээ бие бялдрын чийрэгжилтийг нэмэгдүүлбэл таатай аллель ба тэдгээртэй холбоотой төвийг сахисан эсвэл харьцангуй тааламжгүй N аль аль нь хуримтлагдах болно.
Жишээ. AN гаплотип нь таатай аллель байгаа тул зэрлэг маягийн (++) гаплотипоос давуу талтай бөгөөд дараа нь сонгомол төвийг сахисан эсвэл харьцангуй тааламжгүй тохиолдолд N аллель популяцид хуримтлагдах болно (гэхдээ фитнессэд үзүүлэх сөрөг нөлөө нь аллелийн эерэг нөлөөгөөр нөхөгдөнө). ).
Гатлах хувьслын ач холбогдол. Хөндлөн гарсны үр дүнд таатай аллелууд эхлээд тааламжтай хүмүүстэй холбоотой байсан нь өөр хромосомд шилжиж болно. Дараа нь тааламжгүй аллель агуулаагүй шинэ гаплотипууд гарч ирэх бөгөөд эдгээр таагүй аллелууд популяциас хасагдана.
Жишээ. Ал гаплотип нь "зэрлэг төрөл" (++) гаплотиптэй харьцуулахад тааламжгүй болж хувирдаг. Тиймээс A allele (таатай, төвийг сахисан шүлс нь биеийн тамир тэнхээийг бага зэрэг бууруулдаг) фенотипт илэрч чадахгүй, учир нь энэ гаплотип (Al) нь үхлийн аюултай аллел l агуулдаг. Гарч ирсний үр дүнд рекомбинант A + ба + l гаплотипууд гарч ирдэг. Haplotype + l нь популяциас хасагдаж, гаплотип A + нь тогтмол (A allele нь түүний тээвэрлэгчдийн бие бялдрын чийрэгжилтийг бага зэрэг бууруулсан ч гэсэн).
НЭМЭЛТ
Генетикийн зураглалын зарчим
Альфред Стюртевант (Морганы хамтран зүтгэгч) ижил хромосом дээр байрласан генүүдийн хоорондох давтамж нь генийн хоорондын зайг хэмжих боломжтой гэж зөвлөсөн. Өөрөөр хэлбэл кроссовер давтамжийг кроссовер биетэй хүмүүсийн нийт хувьтай харьцуулсан харьцаагаар илэрхийлсэн нь генүүдийн хоорондын зайтай шууд пропорциональ байна. Үүний дараа кроссовер давтамжийг ашиглан генийн харьцангуй байрлал ба генийн хоорондын зайг тодорхойлж болно.
Генетик зураглал гэдэг нь (дор хаяж) бусад хоёр гентэй холбоотой генийн байрлалыг тодорхойлох явдал юм. Тодорхой генүүдийн хоорондох хөндлөн огтлолын хувь хэмжээ тогтвортой байх нь тэднийг нутагшуулах боломжийг олгодог. Генүүдийн хоорондын зайн нэгж нь 1% давах; Морганыг хүндэтгэх зорилгоор энэ нэгжийг morganida (M) гэж нэрлэдэг.
Зураглалын эхний үе шатанд генийн хамаарлын бүлэгт хамаарагдах эсэхийг тодорхойлох шаардлагатай. Тухайн зүйлд илүү олон генийг мэддэг байх тусам зураглалын үр дүн илүү нарийвчлалтай болдог. Бүх генийг холболтын бүлэгт хуваадаг. Холболтын бүлгүүдийн тоо нь хромосомын гаплоид багцтай тохирч байна. Жишээлбэл, Д.меланогастер 4, эрдэнэ шиш 10, хулгана 20, хүн 23 холболтын бүлэгтэй. Дүрмээр бол холболтын бүлгүүдийн генийн тоо нь харгалзах хромосомын шугаман хэмжээнээс хамаарна. Тиймээс жимсний ялаа нэг (IV) цэгтэй (гэрлийн микроскопоор шинжлэвэл) хромосомтой байдаг. Үүний дагуу түүний доторх генийн тоо бусадтай харьцуулахад хэд дахин бага бөгөөд уртаасаа хамаагүй илүү юм. Хромосомын гетерохроматик хэсэгт ген байдаггүй эсвэл бараг байдаггүй тул бүтцийн гетерохроматины өргөтгөсөн бүсүүд генийн тоо ба хромосомын уртын пропорциональ байдлыг зарим талаар өөрчилж болохыг тэмдэглэх нь зүйтэй.
Генетикийн зураглал дээр үндэслэн генетикийн зураглал хийдэг. Генетикийн газрын зураг дээр туйлын ген (өөрөөр хэлбэл, центромераас хамгийн хол байгаа) нь тэг (эхний) цэгтэй тохирч байна. Генийн тэг цэгээс алслагдмал байдлыг морганидуудад зааж өгдөг.
Хэрэв хромосомууд хангалттай урт бол тэг цэгээс генийг зайлуулах нь 50 М-ээс хэтрэх боломжтой - зураг дээр тэмдэглэсэн зай, 50% -иас хэтрэх зай ба дээр дурьдсан байрлал хооронд зөрчилдөж байгаа тул туршилтаар олж авсан кроссоверуудын 50% нь холбоо байхгүй гэсэн үг юм. өөрөөр хэлбэл e. янз бүрийн хромосом дахь генийг нутагшуулах. Энэхүү зөрчилдөөнийг генетикийн зураглалыг гаргахдаа хамгийн ойрын хоёр генийн хоорондын зайг нэгтгэн дүгнэдэг бөгөөд энэ нь туршилтаар ажиглагдаж байгаа хувь хэмжээнээс давсан байдаг.
Цитогенетик зураглал
Энэ арга нь хромосомын өөрчлөлтийг ашиглахад суурилдаг. Аварга том политений хромосомын хувьд судлагдсан локусын хоорондын зай ба тэдгээрийн харьцангуй байрлалд генетикийн шинжилгээний үр дүнг тодорхой хромосомын хэсгүүдийн физик хэмжээнүүдийн өгөгдөлтэй шууд харьцуулах боломжийг олгодог. Хромосом дахь цацраг туяа ба бусад мутагенуудын үйлчлэл нь ихэвчлэн нэг буюу хэд хэдэн локустай харьцуулж болохуйц жижиг хэсгүүдийг устгах (устгах) эсвэл оруулахад хүргэдэг. Жишээлбэл, та гетерозиготуудыг хромосомд ашиглаж болно, тэдгээрийн нэг нь дараалсан давамгайлсан аллелийн бүлгийг агуулдаг бол гомолог нь ижил генийн рецессив хэлбэрийн бүлгийг агуулдаг. Хэрэв давамгайлсан гентэй хромосом нь бие даасан байршлаа алдаж байвал гетерозиготод рецессив шинж тэмдэг илэрнэ. Рецессив шинж тэмдгүүдийн дараалал нь генүүд байрладаг дарааллыг харуулдаг.
AbC генүүдийн дарааллаар, С генийг устгадаг устгах тохиолдолд, С гентэй тэнцүү фрагментийг алдсан таслагдсан хромосомтой ялаа, фенотипт в, б, А аллелууд гарч ирнэ.
Ерөнхийдөө генетикийн (хөндлөн огтлолцсон) болон цитологийн газрын зургийг харьцуулж үзэхэд тэдгээрийн харилцан хамаарал харагдаж байна: хос генийг зөрөх хувь их байх тусам тэдгээрийн хоорондын физик зай илүү их байх болно. Гэхдээ эдгээр хоёр аргаар тодорхойлсон зай хоорондын зөрүү нь хоёр хүчин зүйлээс шалтгаалж болно. Нэгдүгээрт, эдгээр нь хөндлөн гарах нь хэцүү эсвэл байхгүй газрууд (жишээлбэл, гетерохроматик хэсэгт); хоёрдугаарт, генийг “чимээгүй” ДНХ-ийн бүсээр тусгаарлавал физикийн зай нь генетикийнхээс их байх болно. Д.Меланогастерийн шүлсний булчирхайн политений хромосомын газрын зураг дээрх кроссоверын нэгж бүр нь политений хромосомын урт нь 4.2 мкм-тэй тэнцэж байгааг гүүрнүүдийн тооцооллоос харж болно. Энэ урт нь дор хаяж дунджаар хоёроос гурван гентэй тэнцүү байна.
Прокариотод генетикийн зураглал хийх онцлог шинж чанарууд
Прокариотуудад генетикийн зураглал үүсгэхийн тулд коньюгацийн үзэгдлийг ашигладаг - тусгай дугуй ДНХ молекулуудын (ялангуяа плазмидын тусламжтайгаар F-плазмидын) тусламжтайгаар генетикийн материалыг нэг эсээс нөгөөд шилжүүлэх.
Тодорхой генийг хүлээн авагч эсэд шилжүүлэх магадлал нь түүнийг F - плазмидын ДНХ-ээс, эсвэл F - плазмидын ДНХ-ийн хуулбар эхлэх О цэгээс зайлуулахаас хамаарна. Коньюгацийн хугацаа урт байх тусам тухайн генийг шилжүүлэх магадлал өндөр байдаг. Энэ нь нянгийн удамшлын зураглалыг коньюгацийн хэдэн минутын дотор бүтээх боломжтой болгодог. Жишээлбэл, E. coli-д тре ген (треонин биосинтезийг удирддаг гурван генийн оперон) тэг цэг дээр байрладаг (өөрөөр хэлбэл F - плазмидын ДНХ-ийн хажууд), лак генийг 8 минутын дараа, recE генийг 30 минутын дараа, argR генийг шилжүүлдэг. 70 минутын дараа гэх мэт.
Прокариотуудын генетикийг судлахдаа энэ асуудлыг илүү нарийвчлан авч үзэх болно.
Хүний хромосомын зураглал
Генийн зураглал нь холбоосыг бүлэглэхэд үндэслэдэг. Илүү мэдэгдэж буй мутаци, хромосомын тоо бага байх тусам зураглахад хялбар байдаг. Үүнтэй холбогдуулан хүн (сонгодог гибридологийн шинжилгээ хийж чадахгүй гэдгээс гадна) объект болох нь зураглалын хувьд хоёр дахин тааламжгүй байдаг: түүнд харьцангуй цөөн тооны ген байдаг (наад зах нь 70-аад оны эцэс хүртэл ийм байсан), мөн хлосомын гаплоид тоо нэлээд том байна - 22 (сексээс бусад). Энэ нь шинээр нээгдсэн хоёр генийг холбох магадлал 1/22 гэсэн үг юм. Эдгээр шалтгааны улмаас, гибридологийн шинжилгээг тодорхой хэмжээгээр орлож байгаа удам угсааны шинжилгээ нь уялдааны шинж чанарын талаар хязгаарлагдмал мэдээлэл өгдөг.
Соматик эсийн генетикийн аргууд нь хүний \u200b\u200bгенийг зураглахад илүү ирээдүйтэй болж хувирсан. Тэдгээрийн нэгний мөн чанар нь дараах байдалтай байна. Үүрэн инженерийн техник нь янз бүрийн төрлийн эсүүдийг нэгтгэх боломжийг олгодог. Биологийн янз бүрийн зүйлүүдэд хамаарах эсийн нэгдлийг соматик эрлийз гэж нэрлэдэг. Соматик гибридизацийн мөн чанар нь янз бүрийн төрлийн организмын протопластуудыг нэгтгэх замаар нийлэг өсгөвөр авах явдал юм. Эсийг нэгтгэхэд янз бүрийн физикохимийн ба биологийн аргыг ашигладаг. Протопластуудыг нэгтгэсний дараа олон цөмт гетерокариот эсүүд үүсдэг. Дараа нь бөөмийг нэгтгэх үед цөм дэх янз бүрийн организмын хромосомын багцыг агуулсан синкариот эсүүд үүсдэг. Ийм эсүүд in vitro хуваагдахад эрлийз эсийн өсгөвөр үүсдэг. Одоогоор "хүний \u200b\u200b× хулгана", "хүний \u200b\u200b× харх" болон бусад олон эсийн эрлийзийг олж, тариалж байна.
Янз бүрийн зүйлийн янз бүрийн омгуудаас гаралтай эрлийз эсүүдэд эцэг эхийн хромосомын нэг нь дүрмийн дагуу нөгөөгөөсөө илүү хурдан хуулбарлагддаг. Тиймээс сүүлийнх нь аажмаар хромосомоо алддаг. Жишээлбэл, эдгээр процессууд нь хулганууд ба хүмүүсийн хоорондох эсийн эрлийзүүдэд эрчимтэй явагддаг - олон биохимийн маркеруудаар ялгаатай зүйлүүд. Үүний зэрэгцээ аливаа биохимийн маркерийг дагаж, жишээлбэл, тимидинкиназа ферментийг дагаж, цитогенетик хяналтыг нэгэн зэрэг хийж, хэсэгчлэн алдагдсаны дараа үүссэн клон дахь хромосомыг тодорхойлж, эцэст нь хромосомын алга болох нь биохимийн шинжтэй нэгэн зэрэг холбоотой байж болно. Энэ шинж чанарыг кодчилдог генийг энэ хромосом дээр нутагшуулсан гэсэн үг юм. Хүний тимидин киназын ген нь 17-р хромосом дээр байрладаг.
Генийн байршлын талаархи зарим мэдээллийг хромосомын тоон ба бүтцийн мутацид дүн шинжилгээ хийх, морфологийн хэлбэлзэлтэй хромосомын гэр бүлд тохиолдох, удамшлын шинж чанарыг харгалзан олж авах боломжтой. Устгалтаас үүссэн хэсэгчилсэн моносомуудыг мөн ижил зорилгоор ашигладаг. Гэсэн хэдий ч, эдгээр тохиолдолд заримдаа судалж буй ген нь төв хэсэгт хуваагддаг хэвээр байгаа боловч байр суурийн нөлөө эсвэл бусад зохицуулалтын механизмын үр дүнд түүний илрэл огцом суларч болно гэдгийг санах хэрэгтэй (хуулбарлах дараалал өөрчлөгдөж, промоутер бүсийг салгах гэх мэт). ... 60-аад оны сүүлчээр ген ба түүний хуулбар (мРНХ, мөн урвуу транскрипциар олж авсан нэмэлт ДНХ) хоорондын харилцан үйлчлэлийн өвөрмөц байдалд суурилсан in situ эрлийзжүүлэх аргыг боловсруулав. Энэ аргын нарийвчлал нь политений хромосомын хувьд хүний \u200b\u200bмитозын хромосомоос хамаагүй өндөр боловч байнга сайжирч байдаг.
Генийн зураглал генийн зураглал, зураглал - генийн зураглал.
Бусад гентэй харьцуулбал тухайн генийн хромосом дээрх байрлалыг тодорхойлох; гурван үндсэн бүлгийн аргыг ашиглах К.г. - физик (хязгаарлалтын зураглал, электрон микроскоп, интергеник зайны электрофорезын зарим хувилбарыг ашиглан тодорхойлох - нуклеотидууд), генетик (генүүдийн хоорондох рекомбинацийн давтамжийг тодорхойлох, ялангуяа гэр бүлийн шинжилгээ хийх гэх мэт) ба цитогенетик (in situ hybridization<газар дээр нь эрлийзжүүлэх\u003e, моносомаль эсийн эрлийз олж авах<монохромосомын эсийн эрлийз\u003e, устгах арга<устгах зураглал\u003e гэх мэт); хүний \u200b\u200bгенетикийн хувьд энэ генийг нутагшуулах найдвартай байдлын 4 зэрэгийг хүлээн зөвшөөрсөн - батлагдсан (хоёр ба түүнээс дээш бие даасан лабораторид эсвэл хоёр ба түүнээс дээш бие даасан туршилтын объектын материал дээр байгуулагдсан), урьдчилсан (1 лаборатори эсвэл 1 анализ хийсэн гэр бүл), хоорондоо зөрчилдсөн (янз бүрийн судлаачдын өгөгдлийн зөрүү), эргэлзээтэй (нэг лабораторийн эцсийн мэдээлэл биш); Хавсралт 5-д хүний \u200b\u200bгеном дахь бүтцийн ген, онкоген ба псевдогенуудын хураангуйг (1992-93 оны байдлаар) оруулсан бөгөөд үүнд зарим мутаци багтана.
(Эх сурвалж: "Генетикийн нэр томъёоны Англи-Оросын тайлбар толь". Арефиев В.А., Лисовенко Л.А., Москва: ВНИРО хэвлэлийн газар, 1995)
Бусад толь бичигт "генийн зураглал" гэж юу болохыг хараарай:
генийн зураглал - Бусад генүүдтэй харьцуулбал тухайн генийн хромосом дээрх байрлалыг тодорхойлох; гурван үндсэн бүлгийн аргыг ашигла. физик (хязгаарлалтын зураг, электрон микроскоп, электрофорезын зарим хувилбаруудыг ашиглан тодорхойлох ... ...
Генийн зураглал - бусад гентэй харьцуулахад хромосом дээр өгөгдсөн генийн байрлалыг тодорхойлох. Генетик зураглал нь генийн хоорондох рекомбинацийн давтамжаар зайг тодорхойлох явдал юм. Физик зураглал хийхэд зарим арга техникийг ашигладаг ... ... Психогенетикийн толь бичиг
backcrossing ашиглан [генийг] зураглах - Холбоотой хэлбэрийн эрлийз эрлийз олж авах, хязгаарлалтын хэлтэрхийнүүдийн урт полиморф хэлбэртэй аллелийн хувилбаруудын задралын шинжилгээнд суурилсан генетикийн зураглалын арга; энэ аргыг генийн зураглалд ... Техникийн орчуулагчийн гарын авлага
Буцаж кроссинг ашиглан backcross зураглалын зураглал [генүүд]. Холбоотой хэлбэрийн эрлийз эрлийз олж авах, хязгаарлалтын уртад полиморф хэлбэртэй аллелийн хувилбаруудын задралын шинжилгээнд суурилсан генетик зураглалын арга ... ...
Хөхтөн амьтдын харьцуулсан генийг зураглах - * сүүн тэжээлтэн амьтдын паранал генийн картованна * Хөхтөн амьтдын генийн харьцуулсан зураглал нь хүний \u200b\u200bгенетик газрын зураг болон бусад хөхтөн амьтдын төрөл зүйлийн харьцуулалт). Тэд хоёулаа сайн судлагдсан, бие биенээсээ хол байх ёстой ...
Зураглал - * cartovanne * генийн байрлалыг тогтоох зураглал эсвэл ДНХ-ийн хэлхээний дагуу зарим тодорхой цэгүүдийг харна уу (. Газрын зураг) ... Генетик. нэвтэрхий толь бичиг
Цацрага эрлийз [эсүүд] -тэй зураглал хийх - * хэрэглэсэн hybrydў [эсийн] dapamogay-ийн зураглал * соматик эсийн эрлийзжүүлэлтийг ашиглан генийн зураглалын аргыг цацруулсан эрлийз зураглалын өөрчлөлт. Зөвхөн хромосом 1 агуулсан "мэрэгч H H" эрлийз клоны эсүүд ... ... Генетик. нэвтэрхий толь бичиг
Цацрага эрлийз [эсүүд] ашиглан цацраг идэвхт эрлийз зураглал хийх. Зөвхөн 1 хромосом агуулсан эрлийз клоны “мэрэгч ˟ хүн” -ийн соматик эсийн эрлийзжүүлэх эсийг ашиглан генийн зураглалын аргыг өөрчлөх ... ... Молекул биологи ба генетик. Толь бичиг.
Холболтын бүлэгт генүүдийн дараалал, тэдгээрийн хоорондын харьцангуй зайг тогтоох ... Анагаах ухааны том толь бичиг
Хүний геномын зураглал
Бидэнд дэмий бурхдыг үймүүлэх шаардлага байхгүй -
Дайны талаар таамаглахад хохирогчдын дотор тал байдаг,
Чимээгүй байх боолууд, барих чулуу!
Осип Мандельштам, "Байгаль бол нөгөө л Ром ..."
Генетик бол залуу шинжлэх ухаан юм. Зүйлийн хувьсал нь 19-р зууны 50-аад оны сүүлээр л нээгджээ. 1866 онд Австрийн лам Грегор Мендель вандуйны тоос хүртээх туршилтынхаа үр дүнг нийтэлжээ. Зууны төгсгөл хүртэл хэн ч үүнийг нээхэд анхаарлаа хандуулаагүй юм. Жишээлбэл, Галтон тэдний талаар хэзээ ч мэдээгүй. Эрэгтэй, эмэгтэй үр хөврөлийн эсийн цөмийн нэгдэл болох бордооны механизм хүртэл 1875 онд л нээгджээ. 1888 онд эсийн цөмөөс хромосом хэмээх бяцхан биетүүд олдож, 1909 онд Менделийн удамшлын хүчин зүйлийг ген гэж нэрлэв. Эхний зохиомол хээлтүүлгийг (туулай, дараа нь сармагчинд) 1934 онд хийсэн; эцэст нь 1953 онд ДНХ-ийн давхар мушгиа бүтэц байгуулагдсан суурь нээлтийг хийв. Таны харж байгаагаар энэ бүхэн саяхан болсон тул эрт үеийн евгеникүүд өөрсдийн гар урлалын техникийг маш бага мэддэг байв.
Хүний геномын зураглал эхлэл шатандаа явж байна. Бидний мэддэг зүйл бол бидний мэдэхгүй зүйлийн өчүүхэн хэсэг юм. Хорин зургаагаас гучин найман мянган генийг бүрдүүлдэг гурван тэрбум нуклеотидын дараалал байдаг бөгөөд энэ нь уургийг шууд кодчилдог. Гэсэн хэдий ч генүүд болон тэдгээрийн үүсгэсэн уургууд хоорондоо хэрхэн харилцан үйлчлэлцдэг талаар одоог хүртэл сайн мэдэхгүй байна.
Гэсэн хэдий ч хүний \u200b\u200bнийгэм дэх генийн үүрэг ролийг хурдан хүлээн зөвшөөрдөг. 1998 онд Диана Пол (Массачусетсийн Их Сургууль) арван дөрвөн жилийн өмнө дуудсанаа дурсав
Генүүд оюун ухаан ба темпераментийн ялгаатай байдалд нөлөөлдөг гэсэн "биологийн детерминик" үзэл баримтлал - эдгээр нэр томъёог утгыг нь тодорхойлсон мэт ашиглах. Өнөөдөр эдгээр хэрэглээ нь маргаантай байх болно, учир нь эдгээр шошго нь энэ үзэл бодлыг эргэлзээтэй болгож байгаа юм шиг санагдаж байна, гэхдээ үүнийг эрдэмтэд болон олон нийт өргөнөөр хүлээн зөвшөөрч байна. ".
Бидний мэдлэг өдөр бүр шууд утгаараа нөхөгдөж байгаа бөгөөд ойрын ирээдүйд бид маш нарийн нягт нямбай дүн шинжилгээ хийх боломжтой болно. генетикийн ачаалал,бидний хойч үедээ тулгадаг.
Номноос Хамгийн шинэ баримтын ном. 1-р боть [Одон орон судлал ба астрофизик. Газарзүй ба дэлхийн бусад шинжлэх ухаан. Биологи ба анагаах ухаан] зохиогч Хүний геном: Дөрвөн үсгээр бичсэн нэвтэрхий толь номноос зохиогч Хүний геном номоос [Дөрвөн үсгээр бичсэн нэвтэрхий толь бичиг] зохиогч Тарантул Виачеслав Залманович Номноос баримтуудын хамгийн шинэ ном. Боть 1. Одон орон судлал ба астрофизик. Газарзүй ба дэлхийн бусад шинжлэх ухаан. Биологи ба анагаах ухаан зохиогч Кондрашов Анатолий Павлович Амьдралаа тайлсан номноос [Миний геном, миний амьдрал] Вентер Крейг Биологийн хими номноос зохиогч Лелевич Владимир Валерианович Зохиогчийн номноос Зохиогчийн номноосХЭСЭГ I. ХҮНИЙ ГЕНОМИЙН БҮТЭЦ ГЕНОМ гэж юу вэ? Асуултууд мөнхийн, хариулт нь цаг хугацаанаас хамаарна. Э.Чаргаф Амьдралтай харилцахдаа түүний асуулт чухал биш харин бидний хариулт чухал юм. М.И.Цветаева Бид эндээс юу хэлэх гэж байгаагаа "ген" гэдэг үгээр эхнээс нь тодорхойлох болно. Энэ нэр томъёо өөрөө
Зохиогчийн номноосНийт ДНХ-ийн шинжилгээ - хүний \u200b\u200bгеномын бүтцийн талаархи шинэ мэдээлэл Хүний геномын бүтцийг шууд судлах эхний шатанд генетикийн инженерчлэлийн арга зүй хараахан бүрдээгүй байхад ДНХ-ийг судлахад уламжлалт физик-химийн аргыг ашигласан болно. Дотор нь
Зохиогчийн номноос Зохиогчийн номноосХэсэг II. ХҮНИЙ ГЕНОМИЙН ФУНКЦИОНД ХАТАН ҮХСЭН - ХАТАН МЭНДИЙГ ХҮРГЭЕ! Бидний мэддэг зүйл хязгаарлагдмал, бидний мэдэхгүй зүйл бол хязгааргүй юм. П.Лаплас Шинжлэх ухаан үргэлж буруу байдаг. Тэр хэдэн арван асуудлыг шинээр босгохгүйгээр хэзээ ч асуудлыг шийдэж чадахгүй. Б.Шоу,
Зохиогчийн номноосХүний геномыг судлахад компьютер хэрхэн хэрэгтэй вэ? Компьютерийн биоинформатикийн технологи (геноинформатик, эсвэл өргөн утгаараа биоинформатик) байхгүй бол геномын судалгааг хөгжүүлэх нь бараг боломжгүй юм. Яаж гэдгийг төсөөлөхөд хэцүү байдаг
Зохиогчийн номноосIII хэсэг. ХҮН ГЕНОМИЙН ҮҮСЭЛ БА ХӨГЖИЛ
Зохиогчийн номноосХүний геном шимпанзе геномоос хэр ялгаатай вэ? Геном бол тухайн организмын гаплоид (дан) хромосомын багцад агуулагдах генүүдийн цуглуулга юм. Геном бол хувь хүний \u200b\u200bшинж чанар биш харин нэг төрлийн организм юм. 2001 оны 2-р сард Америкт
Зохиогчийн номноосБүлэг 11 Хүний геномыг тайлах Хэний ч очиж үзээгүй уулын орой дээр хамгийн сүүлчийн хүч чадлаараа авиран гарч ирэхэд гэнэт нэгэн зэрэгцсэн замаар өгсөж яваа хүнийг харахдаа та юу хэлэх вэ? Шинжлэх ухаанд хамтын ажиллагаа үргэлж илүү үр дүнтэй байдаг,
