Hartësimi gjenetik. Strategjia e hartës gjenetike dhe roli i saj në identifikimin e gjeneve të reja të sëmundjeve trashëgimore Hartëzimi gjenetik i gjeneve të sëmundjeve njerëzore shembuj
Alfred Sturtevant (bashkëpunëtori i Morgan) sugjeroi që frekuenca e kalimit ndërmjet gjeneve të vendosura në të njëjtin kromozom mund të shërbejë si një masë e distancës midis gjeneve. Me fjalë të tjera, frekuenca e kryqëzimit, e shprehur si raporti i numrit të individëve kryqëzues me numrin e përgjithshëm të individëve, është drejtpërdrejt proporcional me distancën midis gjeneve. Frekuenca e kryqëzimit më pas mund të përdoret për të përcaktuar pozicionin relativ të gjeneve dhe distancën midis gjeneve.
Hartësimi gjenetik është përcaktimi i pozicionit të një gjeni në lidhje me (të paktën) dy gjenet e tjera. Qëndrueshmëria e përqindjes së kryqëzimit ndërmjet gjeneve të caktuara lejon që ato të lokalizohen. Njësia e distancës midis gjeneve është 1% kryqëzim; për nder të Morganit, kjo njësi quhet morganida (M), ose santimorganid (CM).
Në fazën e parë të hartëzimit, është e nevojshme të përcaktohet grupi i lidhjes së një gjeni. Sa më shumë gjene të njihen në një specie të caktuar, aq më të sakta janë rezultatet e hartës. Të gjitha gjenet ndahen në grupe lidhëse.
Numri i grupeve të lidhjes korrespondon me grupin haploid të kromozomeve. Për shembull, në D. melanogaster 4 grupe tufë, misër 10, minj 20, njerëz 23 grupe tufë. Nëse ka kromozome seksi, ato tregohen shtesë (për shembull, një person ka 23 grupe të lidhjes plus një kromozom Y).
Si rregull, numri i gjeneve në grupet e lidhjes varet nga dimensionet lineare të kromozomeve përkatëse. Pra, një mizë frutash ka një pikë (IV) (kur analizohet nën mikroskop të lehta) kromozom. Prandaj, numri i gjeneve në të është shumë herë më i vogël se në të tjerët, duke e tejkaluar atë në gjatësi. Duhet gjithashtu të theksohet se në rajonet heterokromatike të kromozomeve nuk ka gjen ose pothuajse asnjë, prandaj, rajonet e zgjeruara të heterokromatinës konstituive mund të ndryshojnë disi proporcionalitetin e numrit të gjeneve dhe gjatësinë e kromozomit.
Hartat gjenetike përpilohen në bazë të hartës gjenetike. Në hartat gjenetike, gjeni ekstrem (d.m.th., ai më i largti nga centromere) korrespondon me pikën zero (fillestare). Largësia e një gjeni nga pika zero tregohet në morganidet.
Nëse kromozomet janë mjaft të gjatë, atëherë heqja e gjenit nga pika zero mund të kalojë 50 M - atëherë lind një kontradiktë midis distancave të shënuara në hartë, që tejkalon 50% dhe pozicionit të postuluar më lart, sipas të cilit 50% e kryqëzimeve të marra në eksperiment, në fakt, duhet të nënkuptojë mungesën e lidhjes. dmth e. lokalizimi i gjeneve në kromozomet e ndryshme. Kjo kontradiktë shpjegohet me faktin se gjatë përpilimit të hartave gjenetike, përmbledhin distancat midis dy gjeneve më të afërta, e cila tejkalon përqindjen e vëzhguar eksperimentalisht të tejkalimit.
UNIVERSITETI KOMBALTAR KAZAKH EMRUAR PAS AL-FARABI
Fakulteti: biologji dhe bioteknologji
Departamenti: bioteknologji
"ESSE"
Në temën e: Tufë gjenetike dhe hartë e gjeneve njerëzore.
Përfunduar : studentë 3-vjeçarë (bt mjekësor)
Nuralibekov S.Sh.
Davronova M.A.
Kontrolluar : ph.D. , profesor i asociuar i departamentitmolekulare
biologjia dhe gjenetika Omirbekova N.Zh.
ALMATY 2018
Hartat e lidhjeve gjenetike ……………………………………………………… ..3
Metodat moderne të ndërtimit të hartave të lidhjeve gjenetike …… .......... …… ...… .5
PCR në studimet e gjenomit njerëzor ……………………………… .... …………. …… 8
Harta fizike me rezolucion të ulët ………………………………………… ..….… .9
Harta fizike me rezolucion të lartë …………… .. ……………………… .. ……… 11
Lista e burimeve të përdorura ……………… ... …………… .. ………………… .13
Hartësimi dhe përcaktimi i strukturës primare të gjenomit njerëzor
Pas një rishikimi të shkurtër të metodave kryesore që përdoren më shpesh në gjenetikën molekulare për të studiuar strukturën dhe mekanizmat e funksionimit të gjeneve, duket e dobishme të hidhet një vështrim nga afër i zbatimit praktik të këtyre metodave dhe modifikimeve të tyre për të studiuar gjenome të mëdha duke përdorur shembullin e gjenomit njerëzor. Për të studiuar në mënyrë gjithëpërfshirëse gjenomin njerëzor, ky ruajtje kolosale e informacionit të tij gjenetik, një program i veçantë ndërkombëtar "Projekti i Gjenomit Njerëzor" u zhvillua së fundmi dhe po zbatohet. Detyra kryesore e programit është ndërtimi i hartave gjithëpërfshirëse gjenetike me rezolucion të lartë për secilin nga 24 kromozomet njerëzore, të cilat, në fund të fundit, duhet të përfundojnë me përcaktimin e strukturës primare të plotë të ADN-së së këtyre kromozomeve. Aktualisht, puna për projektin po zhvillohet. Në rast të përfundimit të tij të suksesshëm (dhe kjo duhet të ndodhë në vitin 2003, sipas planeve), njerëzimi do të ketë perspektivë për një studim të plotë të rëndësisë funksionale dhe mekanizmave të funksionimit të secilës prej gjeneve të tij, si dhe mekanizmave gjenetikë që rregullojnë biologjinë njerëzore dhe krijimin e shkaqeve të shumicës së kushteve patologjike të trupit të saj ...
Qasjet themelore për hartëzimin e gjenomit njerëzor
Zgjidhja e detyrës kryesore të programit të Gjenomit Njerëzor përfshin tre faza kryesore. Në fazën e parë, është e nevojshme të ndahet secili kromozom individual në një mënyrë specifike në pjesë më të vogla, duke lejuar analizën e tyre të mëtejshme me metoda të njohura. Faza e dytë e kërkimit përfshin përcaktimin e pozicionit relativ të këtyre fragmenteve individuale të ADN-së në raport me njëri-tjetrin dhe lokalizimin e tyre në vetë kromozomet. Në fazën përfundimtare, është e nevojshme të bëhet përcaktimi aktual i strukturës primare të ADN-së për secilën fragment të kromozomit të karakterizuar dhe të kompozohet një sekuencë e plotë e vazhdueshme e nukleotideve të tyre. Zgjidhja e problemit nuk do të jetë e plotë nëse në sekuencat e gjetura nukleotide nuk është e mundur të lokalizohen të gjitha gjenet e organizmit dhe të përcaktohet domethënia e tyre funksionale. Kalimi i tre fazave të mësipërme kërkohet jo vetëm për të marrë karakteristika gjithëpërfshirëse të gjenomit njerëzor, por edhe çdo gjenom tjetër të madh.
Hartat e lidhjeve gjenetike
Hartat e lidhjeve gjenetike janë modele një-dimensionale të rregullimit të ndërsjellë të shënuesve gjenetikë në kromozomet individuale. Markuesit gjenetikë kuptohen si çdo tipar fenotipik i trashëguar që ndryshon në individë individualë. Karakteristikat fenotipike që plotësojnë kërkesat e shënuesve gjenetikë janë shumë të ndryshme. Ato përfshijnë të dy tiparet e sjelljes ose predispozicionin ndaj sëmundjeve të caktuara, dhe shenjat morfologjike të organizmave të plotë ose makromolekulat e tyre, që ndryshojnë në strukturë. Me zhvillimin e metodave të thjeshta dhe efektive për studimin e makromolekulave biologjike, tipare të tilla, të njohura si shënjues molekularë, janë bërë më të përdorurat në ndërtimin e hartave të lidhjeve gjenetike. Para se të vazhdohet me shqyrtimin e metodave për ndërtimin e hartave të tilla dhe implikimet e tyre për studimin e gjenomit, është e nevojshme të kujtojmë se termi "lidhje" përdoret në gjenetikë për të treguar probabilitetin e transmetimit të përbashkët të dy tipareve nga një prind tek pasardhësit.
Gjatë formimit të qelizave embrionale (gamet) te kafshët dhe bimët në fazën e mejozës, si rregull, ndodh sinapsi (bashkimi) i kromozomeve homologe. Kromatidet motër të kromozomeve homologe janë të lidhura përgjatë gjithë gjatësisë së tyre me njëra-tjetrën, dhe si rezultat i kalimit (rekombinimi gjenetik midis kromatideve), pjesët e tyre shkëmbehen. Sa më shumë që të jenë vendosur dy shënuesit gjenetikë nga njëri-tjetri në kromatid, aq më shumë ka të ngjarë që këputja e kromatidit e nevojshme për kalimin e tyre të ndodhë midis tyre dhe dy shënuesit në kromozomin e ri që i përkasin gametës së re do të ndahen nga njëri-tjetri, d.m.th. kohezioni i tyre do të prishet. Njësia e lidhjes së shënuesve gjenetikë është morganida (njësia e Morgan, M), e cila përmban 100 centimetra (cM). 1 cM korrespondon me distancën fizike në hartën gjenetike midis dy shënuesve, rekombinimi midis të cilave ndodh me një frekuencë prej 1%. Shprehur në çifte bazë, 1 cM korrespondon me 1 milion bp. (m.p.) ADN-ja.
Hartat e lidhjeve gjenetike pasqyrojnë saktë renditjen e renditjes së shënjuesve gjenetikë në kromozome; megjithatë, vlerat e marra të distancave ndërmjet tyre nuk korrespondojnë me distancat fizike reale. Zakonisht, ky fakt shoqërohet me faktin se efikasiteti i rekombinimit midis kromatideve në rajone individuale të kromozomeve mund të ndryshojë shumë. Në veçanti, ajo shtypet në rajonet heterokromatike të kromozomeve. Nga ana tjetër, pikat e nxehta të rekombinimit janë të zakonshme në kromozomet. Përdorimi i frekuencave të rekombinimit për ndërtimin e hartave gjenetike fizike pa marrë parasysh këta faktorë do të çojë në shtrembërime (respektivisht, nënvlerësim ose mbivlerësim) të distancave reale midis shënuesve gjenetikë. Kështu, hartat e lidhjeve gjenetike janë më së paku të sakta nga të gjitha llojet e disponueshme të hartave gjenetike, dhe mund të konsiderohen vetëm si një përafrim i parë me hartat fizike reale. Sidoqoftë, në praktikë, janë ata dhe vetëm ata që bëjnë të mundur që të lokalizohen shënuesit kompleksë gjenetikë (për shembull, të lidhur me simptomat e sëmundjes) në fazat e para të studimit dhe të bëjnë të mundur studimin e mëtejshëm të tyre. Duhet të mbahet mend se në mungesë të kryqëzimit, të gjitha gjenet në një kromozom individual do të kalonin nga prindërit te pasardhësit së bashku, pasi ato janë të lidhura fizikisht me njëri-tjetrin. Prandaj, kromozomet individuale formojnë grupe lidhjesh të gjeneve, dhe një nga detyrat e para të ndërtimit të hartave të lidhjeve gjenetike është caktimi i gjenit të studiuar ose sekuencës nukleotide në një grup specifik të lidhjes. Në tjetrën. Tabela rendit metodat moderne që, sipas V.A. McCusick, janë përdorur më shpesh për të ndërtuar harta të lidhjeve gjenetike deri në fund të vitit 1990.
Metodat moderne për ndërtimin e hartave të lidhjeve gjenetike
| Metoda | Numri i vendndodhjeve të hartëzuara |
| Hibridizimi i qelizave somatike | 1148 |
| Hibridizimi in situ | 687 |
| Familja | 466 |
| Përcaktimi i efektit të dozës | 159 |
| Hartimi i kufizimeve | 176 |
| Përdorimi i devijimeve kromozomale | 123 |
| Përdorimi i sintezisë | 110 |
| Ndarja e gjenit e shkaktuar nga rrezatimi | 18 |
| Metoda të tjera | 143 |
| Total | 3030 |
Hibridizimi i qelizave somatike. Një nga metodat më të njohura për caktimin e një shënuesi gjenetik (gjen funksionalisht aktiv) në një grup specifik të lidhjes është hibridizimi (bashkimi me njëri-tjetrin) i qelizave somatike të llojeve të ndryshme biologjike të organizmave, njëra prej të cilave është ajo e studiuar. Në hibridet specifik të qelizave somatike në procesin e kultivimit, ndodh humbja e kromozomeve, kryesisht të njërës prej specieve biologjike. Humbja e kromozomeve është, si rregull, e rastësishme dhe klonet që rezultojnë të qelizave përmbajnë kromozomet e mbetura në kombinime të ndryshme. Analiza e kloneve që përmbajnë grupe të ndryshme të kromozomeve të specieve të studiuara bën të mundur përcaktimin se me cilin prej këtyre kromozomeve të mbetura shoqërohet shprehja e shënuesit të studiuar dhe, rrjedhimisht, për të lokalizuar gjenin në një kromozom specifik.
Hibridizimi in situ. Teknika e hibridizimit in situ përdoret gjerësisht edhe për hartëzimin e sekuencave nukleotide në kromozome. Për këtë qëllim, përgatitjet e kromozomeve fikse hibridizohen (inkubohen në një temperaturë të ngritur me ftohje pasuese) me sekuencat nukleotide nën hetim të etiketuara me një etiketë radioaktive, fluoreshente ose etiketimi tjetër. Pas larjes së etiketës së pakufizuar, molekulat e mbetura të etiketuara të acidit nukleik shoqërohen me rajone kromozomesh që përmbajnë sekuenca plotësuese të sekuencave nukleotide të etiketuara të studiuara. Hibridet që rezultojnë analizohen me mikroskop ose drejtpërdrejt ose pas autoradiografisë. Ky grup metodash karakterizohet nga një rezolucion më i lartë sesa hibridizimi i qelizave somatike, pasi ato lejojnë lokalizimin e sekuencave nukleotide të studiuara në kromozome. Ndërsa Programi i Gjenomit Njerëzor përparon, studiuesit kanë gjithnjë e më shumë sekuenca të izoluara nukleotide që mund të përdoren si sonda për hibridizimin in situ. Në këtë drejtim, këto metoda, për sa i përket frekuencës së përdorimit, kohët e fundit kanë dalë fort në krye. Më e popullarizuara është një grup metodash i quajtur hibridizimi fluoreshencë in situ (FISH), i cili përdor sonda polinukleotide që përmbajnë një etiketë fluoreshente. Në veçanti, në vitin 1996, më shumë se 600 artikuj u botuan duke përshkruar përdorimin e kësaj metode.
Analiza e lidhjeve gjenetike familjare. Ky grup metodash shpesh përdoret në gjenetikën mjekësore për të identifikuar lidhjen (lidhjen) midis simptomave të një sëmundjeje të shkaktuar nga një mutacion në një gjen të panjohur dhe shënjuesve të tjerë gjenetikë. Në këtë rast, vetë simptomat e sëmundjes veprojnë si një nga shënuesit gjenetikë. Një numër i madh i polimorfizmave, përfshirë RFLP, janë gjetur në gjenomin e njeriut. RFLP-të shpërndahen pak a shumë në mënyrë të barabartë në gjenomin njerëzor në një distancë prej 5-10 cm nga njëra-tjetra. Sa më afër lokacioneve polimorfe individuale të ndodhen me gjenin përgjegjës për sëmundjen, aq më pak gjasa do të ndahen gjatë rekombinimit në mejozë dhe aq më shpesh ato do të ndodhin së bashku në një individ të sëmurë dhe së bashku transmetohen nga prindërit te pasardhësit. Pasi të keni klonuar një rajon të zgjeruar të gjenomit, duke përfshirë shënjuesin polimorf përkatës (zgjedhja e tij nga biblioteka e kloneve ADN gjenomike kryhet duke përdorur një sondë), është e mundur të izoloni njëkohësisht një gjen që shkakton një sëmundje trashëgimore me të. Qasje të tilla, në veçanti, janë zbatuar me sukses për të kryer analiza familjare dhe izolimin e gjeneve përkatëse në distrofinë muskulore të Duchenne, fibrozën cistike të veshkave (fibrozë cistike) dhe distrofi miotonike. Vlera informative e RFLP-ve individuale të gjenomit njerëzor varet nga niveli i heterozigositetit të tyre në popullatën e studiuar. Masa e informimit të RFLP si një shënues gjenetik, siç sugjerohet nga D. Botstein et al. (1980), konsiderohet të jetë vlera e përmbajtjes së informacionit polimorfizëm (PIC), e cila është raporti i numrit të kryqëzimeve në të cilat të paktën një nga prindërit ka shënjuesin polimorf të studiuar në një gjendje heterozigote, për të gjitha kryqet.
Përcaktimi i efektit të dozës gjenike dhe përdorimi i devijimeve kromozomale ... Këto metoda zbulojnë korrelacione midis nivelit të shprehjes së gjenit të studiuar dhe numrit të kromozomeve specifike në linjat qelizore aneuploide ose rirregullimet strukturore të kromozomeve (mutacionet kromozomale - devijimet). Aneuploidy është prania e një numri të kromozomeve në një qelizë, ind ose organizëm të tërë që nuk është e barabartë me atë tipike për një specie të caktuar biologjike. Aberacionet kromozomale në formën e zhvendosjeve të rajoneve të kromozomeve në rajone heterokromatike të të njëjtit ose kromozomeve të tjerë shpesh shoqërohen me shtypjen e transkriptimit të gjeneve të vendosura në rajone të translokuara ose në kromozomin e pranuesit (efekti mozaik i pozicionit).
Përdorimi i sintezisë. Sintezia është ngjashmëria strukturore e grupeve të lidhjes së gjeneve në organizmat e specieve të ndryshme biologjike. Në veçanti, disa dhjetra grupe sintetike të gjeneve janë të njohura në gjenomet e njeriut dhe miut. Prania e fenomenit të sintezisë bën të mundur ngushtimin e kërkimit për vendin e lokalizimit të gjenit nën studim në kromozomet, duke e kufizuar atë në rajonin e gjeneve të njohura që i përkasin një grupi specifik sintetik.
Ndarja e gjeneve e shkaktuar nga rrezatimi jonizues. Duke përdorur këtë metodë, distanca midis gjeneve nën studim përcaktohet duke vlerësuar probabilitetin e ndarjes (ndarjes) së tyre pasi qelizat të rrezatohen me një dozë standarde të caktuar të rrezatimit jonizues. Qelizat e rrezatuara ruhen nga vdekja me anë të hibridizimit me qelizat somatike të brejtësve dhe prania e shënuesve të studiuar të qelizave të rrezatuara përcaktohet në hibridet somatike në kulturë. Si rezultat, është e mundur të konkludohet në lidhje me praninë ose mungesën e lidhjes (distanca fizike) midis këtyre gjeneve.
Në mesin e metodat e tjera Duhet të përmenden metodat e bazuara në përdorimin e fragmenteve të mëdha të ADN-së të gjeneruara nga enzimat kufizuese të copëtimit të madh për gjenifikimin e gjeneve. Pas copëtimit të ADN gjenomike, fragmentet që rezultojnë ndahen me elektroforezë në një fushë elektrike të pulsuar dhe pastaj ato hibridizohen sipas Southern me sonda që korrespondojnë me gjenet e hartës. Nëse, pas hibridizimit, sinjalet e të dy sondave lokalizohen në të njëjtën fragment të madh të ADN-së, kjo tregon një lidhje të ngushtë të gjeneve të tilla.
PCR në studimet e gjenomit njerëzor
Reaksioni zinxhir i polimerazës është thelbësor për zhvillimin e qasjeve për zbatimin praktik të Programit të Gjenomit Njerëzor. Siç u diskutua më lart, duke përdorur PCR, është e mundur që shpejt dhe me efikasitet të amplifikojmë pothuajse çdo rajon të shkurtër të gjenomit njerëzor, dhe produktet që rezultojnë PCR mund të përdoren më pas si sonda për hartëzimin e rajoneve përkatëse në kromozome nga hibridizimi Jugor ose in situ.
Koncepti STS. Një nga konceptet kryesore që qëndron në themel të hartëzimit të gjeneve njerëzore në kuadrin e programit të diskutuar është koncepti i vendeve me etiketim të sekuencës (STS). Në përputhje me këtë koncept, të gjitha fragmentet e ADN-së të përdorura për ndërtimin e hartave gjenetike ose fizike mund të identifikohen në mënyrë unike duke përdorur një sekuencë nukleotide prej 200-500 bp që do të jetë unike për një fragment të caktuar. Secila prej këtyre vendeve duhet të sekuencohet, gjë që do të bëjë të mundur që të amplifikohen më tej duke përdorur PCR dhe të përdoren si sonda. Përdorimi i STS do të bënte të mundur përdorimin e sekuencave të tyre në formën e produkteve PCR si sonda për izolimin e shënjestruar të çdo fragmenti të ADN-së të një rajoni të veçantë të gjenomit nga një koleksion i sekuencave gjenomike. Si rezultat, mund të krijohen baza të të dhënave që përfshijnë lokalizimin dhe strukturën e të gjitha STS-ve, si dhe abetaret e kërkuara për amplifikimin e tyre. Kjo do të eliminonte nevojën për laboratorë për të ruajtur klone të shumta dhe për t'i dërguar ato në laboratorë të tjerë për kërkime. Përveç kësaj, STS ofrojnë bazën për zhvillimin e një gjuhe të vetme në të cilën laboratorë të ndryshëm mund të përshkruajnë klonet e tyre. Kështu, rezultati përfundimtar i zhvillimit të konceptit STS do të ishte një hartë gjithëpërfshirëse e STS e gjenomit njerëzor. Teorikisht, për të ndërtuar një hartë gjenetike me madhësi 1 cm, kërkohen 3000 shënues polimorfikë plotësisht informues, të ADN-së. Sidoqoftë, meqenëse shënuesit polimorfë janë shpërndarë në mënyrë të pabarabartë në gjenom dhe vetëm disa prej tyre janë plotësisht informues, numri aktual i shënuesve që kërkohen për të ndërtuar një hartë të kësaj madhësie vlerësohet në 30-50 mijë. Për të marrë shënjues që korrespondojnë me rajonet e kromozomeve nën studim, shpesh përdoren abetare që korrespondojnë me sekuenca të përsëritura të shpërndara, midis të cilave sekuencat Alu ishin të parat që u përdorën.
Alu-PCR.Sekuencat Alu të përsëritura të shpërndara janë karakteristikë e gjenomit njerëzor. Abetaret specifike për sekuencat Alu përdoren për të amplifikuar rajonet e ADN-së të gjenomit njerëzor të mbyllura midis përsëritjeve të Alu, të cilat ndodhen mesatarisht në një distancë prej 4-10 kb. veç Një tjetër mundësi për Alu-PCR është sinteza e drejtuar e sondave të ADN-së me ndihmën e saj në rajonet e kromozomeve të marra pas copëzimit të lazerit, kromozomeve individuale të izoluara duke përdorur citometrinë e rrjedhës, ose ADN-në e qelizave hibride që përmbajnë një pjesë të caktuar të gjenomit njerëzor. Përveç kësaj, Alu-PCR përdoret për të marrë shenja unike të gishtërinjve që karakterizojnë hibridet qelizore për sa i përket qëndrueshmërisë së tyre të gjenomit, si dhe për të karakterizuar fragmentet e ADN-së njerëzore të klonuar në vektorë, kozmide ose vektorë të YAC bazuar në ADN-në e bakterofagut. Unikaliteti i sekuencave Alu për gjenomin njerëzor bën të mundur përdorimin e tyre për "ecjen përgjatë kromozomeve", si dhe për zgjerimin e kondicioneve ekzistuese. Meqenëse\u003e 90% e sekuencave të përsëritura mesatarisht në gjenomin njerëzor përfaqësohen nga familjet Alu dhe KpnI, nuk është për t'u habitur që këto të fundit përdoren gjithashtu në PCR për të njëjtat qëllime si Alu. Sidoqoftë, këtu profilet e produkteve PCR janë më pak komplekse, pasi sekuencat KpnI përsëriten më rrallë në gjenom dhe kanë një lokalizim karakteristik në kromozomet.
PCR përdoret në mënyrë aktive për të identifikuar shënuesit molekularë polimorfë kur ndërtohen harta të lidhjeve gjenetike, parimet themelore të të cilave u diskutuan më lart. Kjo metodë është gjithashtu e dobishme në sekuencat e ADN-së, si dhe në ndërtimin e hartave fizike me rezolucion të lartë për gjenomin e njeriut. Dy fushat e fundit të zbatimit të PCR do të diskutohen më hollësisht më poshtë.
Harta fizike me rezolucion të ulët
Në ndryshim nga hartat e lidhjeve gjenetike të diskutuara më sipër, hartat fizike të gjenomit pasqyrojnë distancën reale midis shënjuesve, të shprehura në çifte bazash. Hartat fizike ndryshojnë në shkallën e zgjidhjes së tyre, d.m.th. mbi detajet e strukturës gjenomike që paraqiten në to. Një hartë fizike gjithëpërfshirëse e gjenomit njerëzor me rezolucion maksimal do të përmbajë sekuencën e plotë të nukleotideve të të gjitha kromozomeve të tij. Në ekstremin tjetër të hartave fizike me rezolucion minimal janë hartat kromozomale (citogjenetike) të gjenomit.
Katër lloje të hartave gjenetike të ADN gjenomike dhe lidhja e tyre
1 - harta e lidhjes gjenetike, 2 - harta e kufizimit fizik, hapësirat tregojnë vendet e copëtimit të ADN-së nga enzimat kufizuese, 3 - harta fizike e kontigëve, që tregon klone të ADN-së të mbivendosura të marra duke përdorur vektorë YAC, 4 - hartë fizike gjithëpërfshirëse në formën e sekuencës së nukleotideve të ADN-së. Të gjitha hartat tregojnë të njëjtin rajon të kromozomeve
Hartat e kromozomeve. Hartat e kromozomeve të gjenomit njerëzor merren me lokalizimin e shënuesve gjenetikë në kromozomet individuale duke përdorur metoda citogjenetike, përfshirë autoradiografinë dhe FISH. Në dy rastet e fundit, etiketat radioaktive ose fluoreshente të lidhura me vendndodhjet gjenetike të studiuara të kromozomeve të paprekura zbulohen duke përdorur mikroskopinë e dritës. Jo shumë kohë më parë, hartat e kromozomeve bënë të mundur lokalizimin e fragmentit të studiuar të ADN-së në një kromozom me gjatësi 10 mp. Metodat moderne të hibridizimit in situ duke përdorur kromozomet metafazë, kryesisht metoda FISH, lokalizojnë shënuesit e polinukleotideve brenda 2-5 pb. Për më tepër, gjatë hibridizimit in situ me kromozomet ndërfazore, në të cilat materiali gjenetik është në një formë më pak kompakte, rezolucioni i hartave të kromozomeve afrohet 100 kbp.
Saktësia e hartave të kromozomeve përmirësohet gjithashtu me përdorimin e metodave moderne gjenetike. Për shembull, aftësia e PCR për të shumëzuar segmentet e ADN-së të një qelize të vetme të spermës bën të mundur studimin e një numri të madh të mejozës, si të thuash, të konservuar në mostrat individuale të spermës. Si rezultat, bëhet e mundur të kontrollohet pozicioni relativ i shënuesve gjenetikë të lokalizuar në hartat e kromozomeve duke përdorur metoda më të papërpunuara.
Hartat e CDNA... Hartat CDNA pasqyrojnë pozicionin e rajoneve të shprehura të ADN-së (ekzone) në lidhje me shënuesit e njohur citogjenetikë (bandat) në kromozomet metafazë. Meqenëse harta të tilla ofrojnë një ide të lokalizimit të rajoneve të transkriptuara të gjenomit, përfshirë gjenet me funksione të panjohura, ato mund të përdoren për të kërkuar gjenet e reja. Kjo qasje është veçanërisht e dobishme në kërkimin e gjeneve dëmtimi i të cilave shkakton sëmundje njerëzore, nëse lokalizimi i përafërt i rajoneve të tilla të kromozomeve tashmë është kryer më parë në hartat e lidhjeve gjenetike si rezultat i analizës gjenetike familjare.
Harta fizike me rezolucion të lartë
Dy strategji për ndërtimin e hartave fizike të ADN-së
a - strategji "nga lart-poshtë": ADN-ja e të gjithë kromozomit ndahet nga enzimat kufizuese të copëtimit të madh, ndërtohet një hartë kufizuese për secilin nga fragmentet individuale të ADN-së; b - strategjia "nga poshtë-lart", klone individuale të YAC kombinohen në kontige pas identifikimit
Në përpjekjet për të ndërtuar harta të gjenomit njerëzor me rezolucion të lartë, dy qasje alternative janë zbatuar eksperimentalisht, të quajtura hartë nga lart poshtë dhe hartë nga poshtë lart. Kur vendosni hartën nga lart poshtë, analiza fillestare është një përgatitje e ADN-së e një kromozomi njerëzor individual. ADN pritet me enzimat kufizuese të copëtimit të madh (p.sh. NotI) në fragmente të gjata, të cilat, pas ndarjes me elektroforezë në një fushë elektrike impulsive, i nënshtrohen analizës së mëtejshme të kufizimit me enzimat e tjera kufizuese. Si rezultat, merret një hartë makro-ngushtimi, në të cilën të gjitha sekuencat e kromozomit të studiuar ose pjesa e tij përfaqësohen mjaftueshëm plotësisht, por rezolucioni i tij është i ulët. Veryshtë shumë e vështirë të lokalizohen gjenet individuale në një hartë të tillë. Përveç kësaj, secila hartë individuale rrallë mbulon segmente të zgjeruara të ADN-së (si rregull, jo më shumë se 1-10 mp).
Kur vendosni hartën e gjenomit njerëzor nga poshtë lart, bazuar në përgatitjen e ADN-së totale të gjenomit ose kromozomit individual, merren një seri klonesh të rastësishëm të sekuencave të zgjeruara të ADN-së (10-11000 kbp), disa prej të cilave mbivendosen me njëra-tjetrën. Në këtë rast, mini-kromozomet artificiale të baktereve (BAC) ose majave (YAC) shpesh përdoren si një vektor për klonimin, i përshkruar në detaje në seksionin 7.2.4. Një seri klonesh pjesërisht të mbivendosura dhe plotësuese formojnë një sekuencë nukleotide të ADN-së së afërt e quajtur një kontig. Korrektësia e kontigëve të marrë vërtetohet nga hibridizimi in situ (FISH) me lidhjen e tyre të njëkohshme me rajone të caktuara të kromozomeve të studiuara. Hartat e bazuara në Contig sigurojnë informacion të plotë në lidhje me strukturën e segmenteve individuale të kromozomeve dhe ju lejojnë të lokalizoni gjenet individuale. Sidoqoftë, harta të tilla janë të vështira për t'u përdorur për rindërtimin e kromozomeve të plota ose pjesëve të tyre të zgjeruara për shkak të mungesës së kloneve përkatëse në bibliotekat ekzistuese të kloneve të gjeneve.
Problemi kryesor që duhet të zgjidhet kur përdoren të dy qasjet për ndërtimin e hartave fizike me rezolucion të lartë është unifikimi i fragmenteve të shpërndara të ADN-së në sekuencat nukleotide të afërta. Më shpesh, fragmente speciale të ADN-së të klonuara përdoren për këtë, të quajtura klone lidhëse. Fragmentet e ADN-së nga klonet e lidhjes përmbajnë sekuenca nukleotide të endonukleazave kufizuese të copëtimit të madh në pjesët e tyre të brendshme dhe, për këtë arsye, përfaqësojnë kryqëzimet e fragmenteve të ADN-së të përdorura në fazat e para të hartës fizike. Me anë të hibridizimit Jugor, gjatë së cilës fragmentet e ADN-së të kloneve lidhës përdoren si sonda, përcaktohen fragmente të ADN-së të hartave fizike që përmbajnë sekuenca nukleotide në afërsi të vendeve të kufizimit të endonukleazave të kufizimit të copëtimit të madh. Nëse gjenden dy fragmente të tilla, atëherë kloni lidhës përkatës i mbivendos të dyja këto fragmente dhe është një pjesë e tyre. Klonet e lidhjes, nga ana tjetër, zgjidhen nga bankat e gjeneve duke përdorur sonda, të cilat janë sekuenca nukleotide të vendeve të kufizimit të enzimave të kufizimit të copëtimit të madh.
LISTË P USRDORET BURIMET
1) Clark M.S. Gjenomika krahasuese: Çelësi për të kuptuar Projektin e Gjenomit Njerëzor // BioEssays. 1999. Vol. 21. P. 21-30.
2) Billings P.R., Smith C.L., Cantor C.L. Teknika të reja për hartëzimin fizik të gjenomit njerëzor // FASEB J. 1991. Vol. 5. P. 28–34.
3) Georgiev G.P. Gjenet e organizmave më të lartë dhe shprehja e tyre. Moskë: Nauka, 1989.254 f.
4) http://referatwork.ru/refs/source/ref-8543.html
Menjëherë pas rizbulimit të ligjeve të Mendel, citologu gjerman Theodor Boveri (1902) paraqiti prova për pjesëmarrjen e kromozomeve në proceset e transmetimit të trashëguar, duke treguar se zhvillimi normal i iriqit të detit është i mundur vetëm nëse të gjitha kromozomet janë të pranishme. Në të njëjtën kohë (1903), citologu amerikan William Setton tërhoqi vëmendjen për paralelizmin në sjelljen e kromozomeve në meiozë dhe faktorët hipotetikë të trashëgimisë, ekzistenca e të cilave ishte parashikuar tashmë nga vetë Mendel.
William Setton sugjeroi që disa gjene mund të gjenden në një kromozom. Në këtë rast, duhet të ketë trashëgimi të lidhur me tiparet, d.m.th. disa tipare të ndryshme mund të trashëgohen sikur të ishin të kontrolluara nga një gjen i vetëm. Në vitin 1906, W. Batson dhe R. Pennett zbuluan trashëgiminë e lidhur në bizele të ëmbla. Ata studiuan trashëgiminë e përbashkët: ngjyrat e luleve (vjollcë ose të kuqe) dhe format e kokrrave të polenit (të zgjatura ose të rrumbullakëta). Kur kalon diheterozigotët, një ndarje prej 11.1: 0.9: 0.9: 3.1 u vërejt në pasardhësit e tyre në vend të pritjes 9: 3: 3: 1. Dukej se faktorët e ngjyrës dhe formës së polenit kishin prirjen të qëndronin së bashku gjatë rekombinimit të prirjeve. Autorët e quajtën këtë fenomen "tërheqje të ndërsjellë të faktorëve", por ata nuk arritën të zbulojnë natyrën e tij.
Studimi i mëtejshëm i kromozomeve si bartës të informacionit u zhvillua në dekadat e para të shekullit të njëzetë në laboratorin e Thomas Hunt Morgan (SHBA) dhe bashkëpunëtorëve të tij (A. Sturtevant, C. Bridges, G. Möller). Morgan përdori mizën e frutave Drosophila melanogaster si objektin e tij kryesor të kërkimit, i cili doli të ishte një model model shumë i përshtatshëm:
- Së pari, kjo mizë kultivohet lehtësisht në kushte laboratorike.
- Së dyti, karakterizohet nga një numër i vogël i kromozomeve (2 n \u003d 8).
- Së treti, në gjëndrat e pështymës së larvave Drosophila ka kromozome gjigante (politen) që janë të përshtatshme për vëzhgim të drejtpërdrejtë.
- Dhe, së fundmi, Drosophila dallohet nga ndryshueshmëria e lartë e karaktereve morfologjike.
Bazuar në eksperimentet me mizën e frutave Drosophila Morgan dhe studentët e tij, u zhvillua teoria e kromozomeve të trashëgimisë.
Dispozitat kryesore të teorisë kromozomike të trashëgimisë:
1. Gjen Shtë një faktor elementar i trashëgueshëm (termi "elementar" do të thotë "i pandashëm pa humbje të cilësisë"). Një gjen është një pjesë e një kromozomi që është përgjegjës për zhvillimin e një tipari specifik. Me fjalë të tjera, gjenet janë të vendosura në kromozome.
2. Një kromozom mund të përmbajë mijëra gjene të rregulluar në mënyrë lineare (si rruaza në një tel). Këto gjene formojnë grupe lidhëse. Numri i grupeve të lidhjes është i barabartë me numrin e kromozomeve në grupin haploid. Një koleksion i aleleve në një kromozom quhet haplotip. Shembuj të haplotipave: ABCD (vetëm alelet dominante), abcd (vetëm alelet recesive), AbCd (kombinime të ndryshme të aleleve dominante dhe recesive).
3. Nëse gjenet janë të lidhura me njëra-tjetrën, atëherë ekziston një efekt i trashëgimisë së lidhur të tipareve, d.m.th. disa tipare trashëgohen sikur të ishin të kontrolluara nga një gjen i vetëm. Me trashëgiminë e lidhur, kombinimet origjinale të tipareve ruhen në një radhë brezash.
4. Lidhja e gjeneve nuk është absolute: në shumicën e rasteve, kromozomet homologe shkëmbejnë alele si rezultat i kalimit (kryqëzimit) në profazën e ndarjes së parë meiotike. Si rezultat i kryqëzimit, formohen kromozomet kryqëzuese (shfaqen haplotipet e reja, d.m.th. kombinime të reja të aleleve.). Me pjesëmarrjen e kromozomeve kryqëzuese në gjeneratat pasuese, duhet të shfaqen kombinime të reja të tipareve tek individët kryqëzues.
5. Mundësia e kombinimeve të reja të tipareve për shkak të tejkalimit është drejtpërdrejt proporcionale me distancën fizike midis gjeneve. Kjo ju lejon të përcaktoni distancën relative midis gjeneve dhe të ndërtoni harta gjenetike (kryqëzuese) të llojeve të ndryshme të organizmave.
KRASINGOVER
Mbikalesë (nga kryqëzimi anglisht - kalimi) është një proces i shkëmbimit të rajoneve homologe të kromozomeve homologe (kromatideve).
Kalimi zakonisht ndodh në mejozën I.
Kur kalohet, ekziston një shkëmbim i materialit gjenetik (alele) midis kromozomeve, dhe pastaj ndodh rekombinimi - shfaqja e kombinimeve të reja të aleleve, për shembull, AB + ab → Ab + aB.
Mekanizmi i kalimit të bashkimit të ndarjes
Sipas teorisë Janssens - Darlington, kryqëzimi ndodh në profazën e mejozës. Kromozomet homologe me kromatide AB dhe ab formojnë bivalente. Në njërën nga kromatidet në kromozomin e parë, ndodh një këputje në rajonin A - B, pastaj në kromatidin ngjitur të kromozomit të dytë, ndodh një këputje në rajonin a - b. Qeliza kërkon të riparojë dëmtimin me ndihmën e enzimave riparuese-rekombinuese dhe të bashkojë fragmente të kromatideve. Sidoqoftë, në këtë rast është e mundur të bashkohen në mënyrë të tërthortë (duke kaluar), dhe formohen kromatidet rekombinante Ab dhe aB. Në anafazën e ndarjes së parë të mejozës, ekziston një divergjencë e kromozomeve dikromatid, dhe në ndarjen e dytë, një divergjencë e kromatideve (kromozome një-kromatid). Kromatidet që nuk morën pjesë në tejkalimin ruajnë kombinimet origjinale të aleleve. Kromatidet e tilla (kromozomet me një kromatid) quhen jo-kryqëzim; me pjesëmarrjen e tyre, do të zhvillohen gamet, zigotat dhe individët jo-kryqëzues. Kromatidet rekombinante që formohen gjatë kalimit mbi vete sjellin kombinime të reja të aleleve. Kromatidet e tilla (kromozomet me një kromatid) quhen kryqëzim; me pjesëmarrjen e tyre, do të zhvillohen gamet kryqëzuese, zigotet dhe individët. Kështu, si rezultat i kryqëzimit, ndodh rekombinimi - shfaqja e kombinimeve të reja të prirjeve trashëgimore në kromozome.
Sipas teorive të tjera, tejkalimi shoqërohet me replikimin e ADN-së: ose në pachytene të meiozës, ose në interfazë. Në veçanti, është e mundur të ndryshohet matrica në pirunin e replikimit.
Hartat gjenetike (kryqëzimet)
Alfred Sturtevant (bashkëpunëtori i Morgan) sugjeroi që frekuenca e kalimit ndërmjet gjeneve të vendosura në të njëjtin kromozom mund të shërbejë si një masë e distancës midis gjeneve. Me fjalë të tjera, frekuenca e kryqëzimit, e shprehur si raporti i numrit të individëve kryqëzues me numrin e përgjithshëm të individëve, është drejtpërdrejt proporcional me distancën midis gjeneve. Kalimi mbi frekuencën mund të përdoret më pas për të përcaktuar pozicionin relativ të gjeneve dhe distancën midis gjeneve. Njësia e distancës midis gjeneve është 1% kryqëzim; për nder të Morgan, kjo njësi quhet morganida (M).
Bazuar në hartëzimin gjenetik, hartat gjenetike - diagramet që pasqyrojnë pozicionin e gjeneve në kromozome krahasuar me gjenet e tjera. Në hartat gjenetike, gjeni ekstrem (d.m.th., ai më i largti nga centromere) korrespondon me pikën zero (fillestare). Largësia e një gjeni nga pika zero tregohet në morganidet.
Ndërtimi i hartave gjenetike të organizmave të ndryshëm ka një rëndësi të madhe në kujdesin shëndetësor, shumimin dhe ekologjinë. Kur studioni tiparet njerëzore (dhe në veçanti, sëmundjet gjenetike), është e rëndësishme të dini se cili gjen përcakton tiparin në fjalë. Kjo njohuri bën të mundur bërjen e parashikimeve në këshillimin mjekësor dhe gjenetik, në zhvillimin e metodave për trajtimin e sëmundjeve gjenetike, përfshirë. dhe për korrigjimin e gjenomit. Njohja e hartave gjenetike të bimëve të kultivuara dhe kafshëve shtëpiake lejon planifikimin e procesit të shumimit, i cili kontribuon në marrjen e rezultateve të besueshme në një kohë të shkurtër. Ndërtimi i hartave gjenetike të bimëve të egra dhe kafshëve të egra është gjithashtu i rëndësishëm nga pikëpamja e ekologjisë. Në veçanti, studiuesi ka mundësinë të studiojë jo vetëm tiparet fenotipike të organizmave, por tiparet specifike, të përcaktuara gjenetikisht.
Kalim i dyfishtë dhe i shumëfishtë
Morgan sugjeroi që kryqëzimi midis dy gjeneve mund të ndodhë jo vetëm në një, por edhe në dy ose edhe më shumë pika. Një numër i barabartë i kryqëzimeve midis dy gjeneve, në fund të fundit, nuk çon në transferimin e tyre nga një kromozom homolog në tjetrin; prandaj, numri i kryqëzimeve dhe, për këtë arsye, distanca midis këtyre gjeneve, e përcaktuar në eksperiment, zvogëlohet. Kjo zakonisht u referohet gjeneve që ndodhen mjaft larg njëri-tjetrit. Natyrisht, probabiliteti i një kryqi të dyfishtë është gjithmonë më i vogël se i një kryqi të vetëm. Në parim, do të jetë e barabartë me produktin e probabilitetit të dy akteve të vetme të rekombinimit. Për shembull, nëse do të ndodhë një kryq i vetëm me një frekuencë prej 0.2, atëherë një kryq i dyfishtë - me një frekuencë prej 0.2 × 0.2 \u003d 0.04. Më vonë, së bashku me kalimin e dyfishtë, u zbulua edhe fenomeni i kalimit të shumëfishtë: kromatidet homologe mund të shkëmbejnë rajone në tre, katër ose më shumë pika.
Ndërhyrja - Kjo është shtypja e kalimit në zonat menjëherë ngjitur me pikën e shkëmbimit që u zhvillua.
Merrni parasysh shembullin e përshkruar në një nga veprat e hershme të Morgan. Ai hetoi frekuencën e kalimit midis gjeneve w (sy të bardhë - të bardhë), y (trup i verdhë - i verdhë) dhe m (miniaturë - krahë të vegjël), të lokalizuar në kromozomin X të D. melanogaster. Distanca midis gjeneve w dhe y në përqindjen e kalimit ishte 1.3, dhe midis gjeneve y dhe m - 32.6. Nëse dy ngjarje kryqëzimi vërehen rastësisht, atëherë kalimi i dyfishtë i pritshëm mbi frekuencën duhet të jetë i barabartë me produktin e kalimit mbi frekuencat midis gjeneve y dhe w dhe gjeneve w dhe m. Me fjalë të tjera, shkalla e dyfishtë e kryqëzimit do të jetë 0.43%. Në realitet, vetëm një kalim i dyfishtë u gjet në eksperiment për 2205 mizat, d.m.th. 0,045%. Studenti i Morgan, G. Möller, propozoi të përcaktojë intensitetin e ndërhyrjes në mënyrë sasiore, duke e ndarë kryqëzimin e dyfishtë të vëzhguar në të vërtetë mbi frekuencën e pritur teorikisht (në mungesë të ndërhyrjes). Ai e quajti këtë tregues koeficientin e rastësisë, dmth rastësinë. Möller tregoi se në kromozomin X të Drosophila ndërhyrja është veçanërisht e madhe në distanca të shkurtra; me një rritje në intervalin midis gjeneve, intensiteti i tij zvogëlohet dhe në një distancë prej rreth 40 morganide dhe më shumë, koeficienti i bashkë-incidencës arrin 1 (vlera e tij maksimale).
Evidenca citologjike e tejkalimit
Provat e drejtpërdrejta citologjike të shkëmbimit të pjesëve të kromozomeve gjatë kalimit u morën në fillim të viteve 1930 në Drosophila dhe misër.
Merrni parasysh eksperimentin e Stern mbi D. melanogaster. Zakonisht, dy kromozome homologe nga ana morfologjike nuk dallohen. Stern hetoi kromozomet X, të cilat kishin ndryshime morfologjike dhe, për këtë arsye, nuk ishin plotësisht homologe. Sidoqoftë, homologjia midis këtyre kromozomeve u mbajt për pjesën më të madhe të gjatësisë së tyre, gjë që i lejoi ata të bashkoheshin normalisht dhe të ndaheshin në meiozë (domethënë, të shpërndaheshin normalisht midis qelizave vajza). Një nga kromozomet X të femrës si rezultat i zhvendosjes, d.m.th., lëvizja e një fragmenti të kromozomit Y, fitoi një formë në formë L. Kromozomi i dytë X ishte më i shkurtër se ai normal, pasi që një pjesë e tij u transferua në kromozomin IV. Janë marrë femra që ishin heterozigote për dy kromozomet e treguara dy, morfologjikisht të ndryshme, si dhe heterozigote për dy gjenet e lokalizuara në kromozomin X: Bar (B) dhe karafil (cr). Gjen Lokal Ashtë një gjen gjysmë dominant që ndikon në numrin e aspekteve dhe, për këtë arsye, në formën e syrit (mutantët me alelin B kanë sy të shirituar). Gjeni cr kontrollon ngjyrosjen e syve (aleli cr + përcakton ngjyrosjen normale të syve, dhe aleli cr përcakton ngjyrën e syve të karafilave të kuq). Kromozomi X në formë L mbarte alelet e tipit të egër B + dhe cr + dhe kromozomi i cunguar mbante alelet mutante B dhe cr. Femrat e gjenotipit të treguar kryqëzoheshin me meshkuj me një kromozom X morfologjikisht normal me alelet cr dhe B +. Në pasardhësit e femrave, kishte dy klasa mizash me kromozome jo-kryqëzuese (crB / crB + dhe cr + B + / crB +) dhe dy klasa të mizave fenotipi i të cilave korrespondonte me kryqëzimet (crB + / crB + dhe cr + B / crB +). Studimi citologjik tregoi se individët kryqëzues shkëmbyen pjesë të kromozomeve X dhe, në përputhje me rrethanat, forma e tyre ndryshoi. Të katër klasat e femrave kishin një kromozom normal, domethënë në formë shkopi, të marrë nga babai. Femrat kryqëzuese të përfshira në kromozomet e tyre karyotype X të transformuara si rezultat i kalimit - një shufër e gjatë ose me dy armë me shpatulla të shkurtra. Këto eksperimente, si dhe rezultate të njëkohshme të fituara në misër, konfirmuan hipotezën e Morgan dhe bashkëpunëtorëve të tij se kalimi përtej është një shkëmbim i rajoneve të kromozomeve homologe dhe se gjenet me të vërtetë ndodhen në kromozome.
Kalimi somatik (mitotik).
Në qelizat somatike, shkëmbimet ndonjëherë ndodhin midis kromatideve të kromozomeve homologe, si rezultat i të cilave vërehet ndryshueshmëri kombinuese, e ngjashme me atë që gjenerohet rregullisht nga mejoza. Shpesh, sidomos në Drosophila dhe eukariotët e ulët, kromozomet homologe sinapsohen në mitozë. Një nga mutacionet autosomale recesive në njerëz, në një gjendje homozigote, që çon në një sëmundje serioze të njohur si sindroma Blum, shoqërohet nga një pamje citologjike që i ngjan sinapsit të homologëve dhe madje edhe formimit të chiasmata.
Dëshmi për kalimin mitotik është marrë në Drosophila kur analizohet ndryshueshmëria e tipareve të përcaktuara nga gjenet y (trupi i verdhë - i verdhë) dhe sn (shpohet i singed), të cilat ndodhen në kromozomin X. Një femër me gjenotip y sn + / y + sn është heterozigot për gjenet y dhe sn, dhe për këtë arsye, në mungesë të kalimit mitotik, fenotipi i saj do të jetë normal. Sidoqoftë, nëse kryqëzimi ndodhi në fazën e katër kromatidave midis kromatideve të homologëve të ndryshëm (por jo midis kromatidave motra), dhe vendi i shkëmbimit është midis gjenit sn dhe centromerit, atëherë formohen qelizat me gjenotipet y sn + / y + sn + dhe y + sn / y + sn. Në këtë rast, trupi gri i një mize me fije normale do të ketë njolla binjake mozaiku, njëra prej të cilave do të jetë e verdhë me fije normale, dhe tjetra gri me fije të djegura. Për këtë, është e nevojshme që pasi të kryqëzohen, të dy kromozomet (ish-kromatidet e secilit prej homologëve) y + sn lëvizën në një pol të qelizës, dhe kromozomet y sn + në tjetrin. Pasardhësit e qelizave bijë, shumëzuar në fazën e pupalit, dhe do të çojë në shfaqjen e njollave mozaik. Kështu, njollat \u200b\u200be mozaikut formohen kur dy grupe (më saktësisht, dy klone) të qelizave janë të vendosura pranë njëra-tjetrës, duke ndryshuar fenotipikisht nga njëra-tjetra dhe nga qelizat e indeve të tjera të një individi të caktuar.
Kalim i pabarabartë
Ky fenomen u studiua në detaje duke përdorur shembullin e gjenit Bar (sytë me shirita B) të lokalizuar në kromozomin X të D. melanogaster. Kalimi i pabarabartë shoqërohet me dyfishimin e një vendi në një nga homologët dhe me humbjen e tij në një homolog tjetër. U zbulua se gjeni B mund të jetë i pranishëm në formën e tandemit, d.m.th., duke ndjekur njëra pas tjetrës, përsëritjet të përbëra nga dy ose edhe tre kopje. Analiza citologjike konfirmoi supozimin se kalimi i pabarabartë mund të çojë në dublikime së bashku. Në rajonin që korrespondon me lokalizimin e gjenit B, u vërejt një rritje në numrin e disqeve proporcionale me dozën e gjenit në përgatitjet e kromozomit të politenit. Supozohet se në evolucion, kalimi i pabarabartë stimulon krijimin e kopjimeve së bashku me sekuenca të ndryshme dhe përdorimin e tyre si material i papërpunuar gjenetik për formimin e gjeneve të reja dhe sistemeve të reja rregulluese.
Rregullimi i kryqëzimit
Mbikalesë Isshtë një proces kompleks fiziologjik dhe biokimik që është nën kontrollin gjenetik të një qelize dhe ndikohet nga faktorët e mjedisit. Prandaj, në një eksperiment të vërtetë, mund të flasim për frekuencën e kalimit, që do të thotë të gjitha kushtet në të cilat është përcaktuar. Praktikisht nuk ka kryqëzim midis kromozomeve heteromorfe X dhe Y. Nëse do të ndodhte, atëherë mekanizmi kromozomal i përcaktimit të seksit do të shkatërrohej vazhdimisht. Bllokimi i kalimit ndërmjet këtyre kromozomeve shoqërohet jo vetëm me ndryshimin në madhësinë e tyre (nuk vërehet gjithmonë), por edhe për shkak të sekuencave nukleotide specifike Y. Një parakusht për sinapzën e kromozomeve (ose seksionet e tyre) është homologjia e sekuencave nukleotide.
Shumica absolute e eukariotëve më të lartë karakterizohet nga përafërsisht e njëjta frekuencë e kryqëzimit në të dy sekset homogametike dhe heterogametike. Sidoqoftë, ka specie në të cilat Crossingover mungon tek individët e seksit heterogametic, ndërsa tek individët e seksit homogametic vazhdon normalisht. Kjo situatë vërehet tek meshkujt heterogametikë Drosophila dhe femrat e krimbave të mëndafshit. Significantshtë domethënëse që frekuenca e kalimit mitotik në këto specie në meshkuj dhe femra është praktikisht e njëjtë, gjë që tregon elementë të ndryshëm të kontrollit të fazave individuale të rekombinimit gjenetik në qelizat embrionale dhe somatike. Në rajone heterokromatike, në veçanti rajone pericentromerike, frekuenca e kalimit është ulur, dhe për këtë arsye distanca e vërtetë midis gjeneve në këto rajone mund të ndryshohet.
Janë gjetur gjenet që funksionojnë si bllokues të kryqëzimeve, por ka edhe gjene që rrisin frekuencën e tij. Ata ndonjëherë mund të nxisin një numër të dukshëm të kryqëzimeve te Drosophila mashkullore. Rirregullimet kromozomike, në veçanti përmbysjet, mund të veprojnë gjithashtu si bllokues të kalimit të rrugëve. Ato prishin bashkimin normal të kromozomeve në zigoten.
Shtë zbuluar se frekuenca e kalimit është e ndikuar nga mosha e trupit, si dhe nga faktorët ekzogjenë: temperatura, rrezatimi, përqendrimi i kripës, mutagjenët kimikë, ilaçet, hormonet. Me shumicën e këtyre ndikimeve, shpeshtësia e kalimit rritet.
Në përgjithësi, tejkalimi është një nga proceset e rregullta gjenetike të kontrolluara nga shumë gjene, si drejtpërdrejt ashtu edhe përmes gjendjes fiziologjike të qelizave meiotike ose mitotike. Frekuenca e llojeve të ndryshme të rekombinimeve (meiotike, kalimi mitotik dhe shkëmbimet e kromatidave motra) mund të shërbejë si një masë e veprimit të mutagjenëve, kancerogjenëve, antibiotikëve, etj.
Rëndësia biologjike e tejkalimit
Falë trashëgimisë së lidhur, kombinimet e suksesshme të aleleve janë relativisht të qëndrueshme. Si rezultat, formohen grupe gjenesh, secila prej të cilave është si një supergjen i vetëm që kontrollon disa tipare. Në të njëjtën kohë, gjatë kalimit, ndodhin rekombinimet - d.m.th. kombinime të reja të aleleve. Kështu, tejkalimi rrit ndryshueshmërinë kombinuese të organizmave.
Kuptimi evolucionar i trashëgimisë së lidhur. Si rezultat i lidhjes, një kromozom mund të përmbajë alele të favorshme (për shembull, A) dhe ato neutrale ose relativisht të pafavorshme (për shembull, N). Nëse një haplotip i caktuar (për shembull, AN) rrit aftësinë e bartësve të tij për shkak të pranisë së aleleve të favorshme A, atëherë si alelet e favorshme ashtu edhe N neutrale ose relativisht të pafavorshme të lidhura me to do të grumbullohen në popullatë.
Shembull. Haplotipi AN ka një avantazh ndaj haplotipit të egër (++) për shkak të pranisë së një aleli të favorshëm A, dhe atëherë aleli N do të grumbullohet në popullatë nëse është neutral në mënyrë selektive ose edhe relativisht i pafavorshëm (por efekti i tij negativ në gjendje fizike kompensohet nga efekti pozitiv i alelit A )
Rëndësia evolucionare e tejkalimit. Si rezultat i tejkalimit, alelet e pafavorshme, të lidhura fillimisht me ato të favorshme, mund të kalojnë në një kromozom tjetër. Pastaj lindin haplotipa të rinj që nuk përmbajnë alele të pafavorshme dhe këto alele të pafavorshme eliminohen nga popullata.
Shembull. Haplotipi Al rezulton të jetë i pafavorshëm në krahasim me haplotipin "tip i egër" (++) për shkak të pranisë së alelit vdekjeprurës l. Prandaj, aleli A (rrjedhje e favorshme, neutrale që pakëson aftësinë fizike) nuk mund të shfaqet në fenotip, pasi ky haplotip (Al) përmban alelin vdekjeprurës l. Si rezultat i kalimit, shfaqen haplotipet rekombinante A + dhe + l. Haplotipi + l eliminohet nga popullata dhe haplotipi A + është fiksuar (edhe nëse aleli A zvogëlon disi aftësinë e bartësve të tij).
SHTESA
Parimet e hartës gjenetike
Alfred Sturtevant (bashkëpunëtori i Morgan) sugjeroi që frekuenca e kalimit ndërmjet gjeneve të vendosura në të njëjtin kromozom mund të shërbejë si një masë e distancës midis gjeneve. Me fjalë të tjera, frekuenca e kryqëzimit, e shprehur si raporti i numrit të individëve kryqëzues me numrin e përgjithshëm të individëve, është drejtpërdrejt proporcional me distancën midis gjeneve. Kalimi mbi frekuencën mund të përdoret më pas për të përcaktuar pozicionin relativ të gjeneve dhe distancën midis gjeneve.
Hartësimi gjenetik është përcaktimi i pozicionit të një gjeni në lidhje me (të paktën) dy gjenet e tjera. Qëndrueshmëria e përqindjes së kryqëzimit ndërmjet gjeneve të caktuara lejon që ato të lokalizohen. Njësia e distancës midis gjeneve është 1% kryqëzim; për nder të Morgan, kjo njësi quhet morganida (M).
Në fazën e parë të hartës, është e nevojshme të përcaktohet përkatësia e një gjeni në një grup lidhës. Sa më shumë gjene të njihen në një specie të caktuar, aq më të sakta janë rezultatet e hartës. Të gjitha gjenet ndahen në grupe lidhëse. Numri i grupeve të lidhjes korrespondon me grupin haploid të kromozomeve. Për shembull, D. melanogaster ka 4 grupe lidhjesh, misri ka 10, minj 20 dhe njerëzit kanë 23 grupe lidhjeje. Si rregull, numri i gjeneve në grupet e lidhjes varet nga dimensionet lineare të kromozomeve përkatëse. Pra, një mizë frutash ka një pikë (IV) (kur analizohet nën mikroskop të lehta) kromozom. Prandaj, numri i gjeneve në të është shumë herë më i vogël se në pjesën tjetër, duke e tejkaluar atë në gjatësi. Duhet gjithashtu të theksohet se në rajonet heterokromatike të kromozomeve gjenet mungojnë ose pothuajse mungojnë; prandaj, rajonet e zgjeruara të heterokromatinës konstituive mund të ndryshojnë disi proporcionalitetin e numrit të gjeneve dhe gjatësinë e kromozomit.
Hartat gjenetike përpilohen në bazë të hartës gjenetike. Në hartat gjenetike, gjeni ekstrem (d.m.th., ai më i largti nga centromere) korrespondon me pikën zero (fillestare). Largësia e një gjeni nga pika zero tregohet në morganidet.
Nëse kromozomet janë mjaft të gjata, atëherë heqja e gjenit nga pika zero mund të kalojë 50 M - atëherë lind një kontradiktë midis distancave të shënuara në hartë, që tejkalon 50% dhe pozicionit të postuluar më lart, sipas të cilit 50% e kryqëzimeve të marra në eksperiment, në fakt, duhet të nënkuptojë mungesën e lidhjes. dmth e. lokalizimi i gjeneve në kromozomet e ndryshme. Kjo kontradiktë shpjegohet me faktin se gjatë përpilimit të hartave gjenetike përmblidhen distancat ndërmjet dy gjeneve më të afërta, e cila tejkalon përqindjen e vëzhguar eksperimentalisht të tejkalimit.
Hartimi citogjenetik
Kjo metodë bazohet në përdorimin e rirregullimeve kromozomike. Në rastin e kromozomeve gjigande të politenit, ajo lejon krahasimin e drejtpërdrejtë të rezultateve të analizës gjenetike të distancave ndërmjet lokuseve të studiuara dhe pozicionit të tyre relativ me të dhënat për madhësitë fizike të rajoneve të caktuara kromozomale. Rrezatimi dhe veprimi i mutagjenëve të tjerë në kromozome shpesh rezultojnë në humbje (fshirje) ose futje të fragmenteve të vogla të krahasueshme në madhësi me një ose më shumë vendndodhje. Për shembull, ju mund të përdorni heterozigotë për kromozomet, njëra prej të cilave do të bartë një grup alelesh mbizotëruese të njëpasnjëshme, ndërsa një homolog i tij do të bartë një grup formash recesive të të njëjtave gjene. Nëse një kromozom me gjen dominante vazhdimisht humbet lokuset individuale, atëherë tiparet recesive do të shfaqen në heterozigot. Rendi në të cilin shfaqen tiparet recesive tregon sekuencën në të cilën ndodhen gjenet.
Me rendin e gjeneve AbC, në rastin e një fshirjeje që kap gjenin C, në mizat me një kromozom të cunguar që ka humbur një fragment të barabartë me gjenin C, alelet c, b dhe A do të shfaqen në fenotip.
Në përgjithësi, një krahasim i hartave gjenetike (kryqëzuese) dhe citologjike tregon korrespondencën e tyre: sa më e madhe përqindja e kryqëzimit të ndan një palë gjenesh, aq më e madhe është distanca fizike midis tyre. Sidoqoftë, mospërputhja midis distancave të përcaktuara nga këto dy metoda mund të ndikohet nga dy faktorë. Së pari, këto janë zona ku kalimi është i vështirë ose mungon (për shembull, në zona heterokromatike); së dyti, distanca fizike do të jetë më e madhe se ajo gjenetike nëse gjenet ndahen nga një zonë e ADN-së "të heshtur". Llogaritjet e urave treguan se secila njësi kryqëzimi në hartën e kromozomeve të poltenit të gjëndrave të pështymës të D. melanogaster korrespondon me 4.2 μm në gjatësi të kromozomeve të poltenit. Kjo gjatësi është të paktën e barabartë me dy deri në tre gjene mesatare.
Karakteristikat e ndërtimit të hartave gjenetike në prokariotë
Për të ndërtuar harta gjenetike në prokariotë, përdoret fenomeni i bashkimit - transferimi i materialit gjenetik nga një qelizë në tjetrën me ndihmën e molekulave speciale rrethore të ADN-së (plazmidet, në veçanti, me ndihmën e një plazmidi F).
Mundësia e transferimit të një gjeni të caktuar në një qelizë marrëse varet nga largimi i tij nga AD - plazmidi F, ose më mirë, nga pika O, në të cilën fillon replikimi i AD - plazmidit F. Sa më e gjatë të jetë koha e bashkimit, aq më e lartë është gjasat e transferimit të një gjeni të caktuar. Kjo bën të mundur krijimin e një harte gjenetike të baktereve në minuta të konjugimit. Për shembull, në E. coli, geni thr (një operon i tre gjeneve që kontrollojnë biosintezën e threoninës) ndodhet në pikën zero (domethënë, direkt pranë AD - plazmës F -), geni lac transferohet pas 8 minutash, gjen recE - pas 30 minutash, gen argR - pas 70 minutash, etj.
Kjo çështje do të konsiderohet më në detaje kur studion gjenetikën e prokariotëve.
Harta e kromozomeve njerëzore
Hartëzimi i gjenit bazohet në grupimin e lidhjeve. Sa më shumë mutacione të njohura dhe sa më i vogël të jetë numri i kromozomeve, aq më lehtë është harta. Në këtë aspekt, një person (përveç faktit që nuk mund të ketë analiza klasike hibridologjike) si objekt është dyfish i pafavorshëm për hartëzim: ai ka relativisht pak gjene të njohur (të paktën kështu ishte deri në fund të viteve 70), dhe numri haploid i kromozomeve është mjaft i madh - 22 (me përjashtim të seksit). Kjo do të thotë që probabiliteti që dy gjene të zbuluara rishtazi do të lidhen është 1/22. Për këto arsye, analiza e racave, e cila në një farë mase zëvendëson analizën hibridologjike, ofron informacion mjaft të kufizuar në lidhje me natyrën e lidhjes.
Metodat e gjenetikës së qelizave somatike dolën të jenë më premtuese për hartëzimin e gjeneve njerëzore. Thelbi i njërit prej tyre është si më poshtë. Teknikat qelizore të inxhinierisë lejojnë që lloje të ndryshme të qelizave të kombinohen. Bashkimi i qelizave që i përkasin specieve të ndryshme biologjike quhet hibridizimi somatik. Thelbi i hibridizimit somatik është marrja e kulturave sintetike me bashkimin e protoplasteve të llojeve të ndryshme të organizmave. Për bashkimin e qelizave përdoren metoda të ndryshme fiziko-kimike dhe biologjike. Pas bashkimit të protoplasteve, formohen qelizat heterokariotike shumëbërthamore. Më pas, gjatë bashkimit të bërthamave, qelizat sinkariotike formohen që përmbajnë grupe kromozomale të organizmave të ndryshëm në bërthama. Kur qelizat e tilla ndahen in vitro, formohen kultura qelizore hibride. Hibridet qelizore të marra dhe të kultivuara aktualisht "miu i njeriut", "miu i njeriut" dhe shumë të tjerë.
Në qelizat hibride të marra nga shtame të ndryshme të llojeve të ndryshme, njëra prej grupeve të kromozomeve prindërore, si rregull, replikohet më shpejt se tjetra. Prandaj, kjo e fundit gradualisht humbet kromozomet. Këto procese po ndodhin intensivisht, për shembull, në hibridet qelizore midis minjve dhe njerëzve - specie që ndryshojnë në shumë shënues biokimikë. Nëse në të njëjtën kohë ndiqni ndonjë shënues biokimik, për shembull enzimën timidine kinase dhe në të njëjtën kohë kryeni kontroll citogjenetik, duke identifikuar kromozomet në klone të formuara pas humbjes së tyre të pjesshme, atëherë, në fund, zhdukja e një kromozomi mund të shoqërohet njëkohësisht me një tipar biokimik. Kjo do të thotë që gjeni që kodon këtë tipar është i lokalizuar në këtë kromozom. Pra, geni i timidin kinazës tek njerëzit është i vendosur në kromozomin 17.
Disa informacione mbi lokalizimin e gjeneve mund të merren duke analizuar mutacionet numerike dhe strukturore të kromozomeve, nga shfaqja në familje e kromozomeve me variacione morfologjike dhe duke marrë parasysh tiparet trashëgimore. Monosomitë e pjesshme që rezultojnë nga fshirjet përdoren gjithashtu për të njëjtin qëllim. Sidoqoftë, në këto raste, duhet të kihet parasysh se nganjëherë gjeni nën studim mbetet në fragmentin qendror, por manifestimi i tij mund të dobësohet ndjeshëm si rezultat i efektit të pozicionit ose disa mekanizmave të tjerë rregullatorë (ndryshimi në rendin e replikimit, shkëputja e rajonit promovues, etj.) ... Në fund të viteve 60, u zhvillua një metodë e hibridizimit in situ, e cila bazohet në specifikën e ndërveprimeve plotësuese midis një gjeni dhe kopjes së tij (ARNi, si dhe ADN-ja plotësuese e marrë me anë të transkriptimit të kundërt). Rezolucioni i kësaj metode është shumë më i lartë në kromozomet e politenit sesa në kromozomet mitotike të njeriut, por vazhdimisht përmirësohet.
Hartësimi i gjenit hartëzimi i gjeneve, hartëzimi - hartëzimi i gjeneve.
Përcaktimi i pozicionit të një gjeni të caktuar në një kromozom në krahasim me gjenet e tjera; përdorni tre grupe kryesore të metodave K.g. - fizike (përcaktimi duke përdorur harta kufizuese, mikroskopi elektronike dhe disa variante të elektroforezës së distancave intergjenike - në nukleotide), gjenetike (përcaktimi i frekuencave të rekombinimeve ndërmjet gjeneve, në veçanti, në analizën e familjes, etj.) dhe citogjenetike (hibridizimi në vend<hibridizimi in situ\u003e, duke marrë hibride të qelizave monosomike<hibrid qelizor monokromozomale\u003e, metoda e fshirjes<hartëzimi i fshirjes\u003e etj); në gjenetikën njerëzore, pranohen 4 shkallë të besueshmërisë së lokalizimit të këtij gjeni - konfirmuar (e vendosur në dy ose më shumë laboratorë të pavarur ose në materialin e dy ose më shumë objekteve të pavarura të provës), paraprake (1 laborator ose 1 familje e analizuar), kontradiktore (mospërputhje midis të dhënave nga studiues të ndryshëm), të dyshimta (të dhëna jo të përfunduara nga një laborator); Shtojca 5 siguron një përmbledhje (që nga 1992-93) të gjeneve strukturore, onkogjeneve dhe pseudogjeneve në gjenomet e njeriut dhe - duke përfshirë disa mutacione - në minj.
(Burimi: "Fjalori shpjegues anglisht-rus i termave gjenetikë." Arefiev VA, Lisovenko LA, Moskë: Shtëpia Botuese VNIRO, 1995)
Shikoni se çfarë është "hartëzimi i gjeneve" në fjalorët e tjerë:
hartëzimi i gjeneve - Përcaktimi i pozicionit të një gjeni të caktuar në një kromozom në krahasim me gjenet e tjera; përdorni tre grupe kryesore të metodave K.g. fizike (përcaktimi duke përdorur harta kufizuese, mikroskopi elektronike dhe disa variante të elektroforezës ... ...
Hartësimi i gjenit - përcaktimi i pozicionit të një gjeni të caktuar në një kromozom krahasuar me gjenet e tjera. Hartifikimi gjenetik përfshin përcaktimin e distancave nga frekuenca e rekombinimeve midis gjeneve. Hartimi fizik përdor disa teknika ... ... Fjalor i Psikogjenetikës
hartëzimi [i gjeneve] duke përdorur prapashtesën - Metoda e hartës gjenetike bazuar në marrjen e hibrideve backcross të formave përkatëse dhe analizës së copëtimit të varianteve alele polimorfike në gjatësinë e fragmenteve kufizuese; kjo metodë është më e përhapur në hartëzimin e gjeneve në ... ... Udhëzues për përkthyesin teknik
Hartifikimi i backcross hartës [gjenet] duke përdorur backcrossing. Metoda gjenetike e hartës bazuar në marrjen e hibrideve backcross të formave përkatëse dhe analizës së copëtimit të varianteve alele polimorfike në gjatësinë e kufizimit ... ...
Hartësimi i gjeneve krahasuese te gjitarët - * gjenet paranale cartovanne të gjitarëve * hartëzimi krahasues i gjeneve të gjitarëve krahasimi informues i hartave gjenetike të njerëzve dhe ndonjë prej specieve të tjera të gjitarëve). Ata duhet të jenë të dy të studiuar mirë dhe larg njëri-tjetrit ...
Hartësimi - * hartovanje * hartë që përcakton pozicionet e gjeneve ose disa vendeve specifike (shih) përgjatë fillesë së ADN-së (. Harta) ... Gjenetikë. Fjalori enciklopedik
Hartëzimi me hibride të rrezatuara [qelizat] - * hartografi për dapamogai aparamenennyh [qelizë] * rrezatuar modifikim hibrid i hartës së metodës së hartës së gjenit duke përdorur hibridizimin e qelizave somatike. Qelizat e klonit hibrid "brejtësi H njerëzor" që përmbajnë vetëm kromozomin 1 ... ... Gjenetikë. Fjalori enciklopedik
Hartimi hibrid rrezatues duke përdorur hibride të rrezatuara [qelizat]. Modifikimi i metodës së hartës së gjenit duke përdorur hibridizimin e qelizave të qelizave somatike të klonit hibrid "brejtësi ˟ njeri" që përmban vetëm 1 kromozom ... ... Biologjia molekulare dhe gjenetika. Fjalori shpjegues.
Vendosja e rendit të gjeneve dhe distanca relative midis tyre në grupin e lidhjeve ... Fjalor i madh mjekësor
Hartësimi i gjenomit njerëzor
Ne nuk kemi pse t'i shqetësojmë perënditë kot -
Ka nga brenda viktimat që mund të marrin me mend për luftën,
Skllevërit të heshtin dhe gurët të ndërtohen!
Osip Mandelstam, "Natyra është e njëjta Romë ..."
Gjenetika është një shkencë e re. Evolucioni i specieve u zbulua me të vërtetë vetëm në fund të viteve 50 të shekullit të 19-të. Në 1866, murgu austriak Gregor Mendel publikoi rezultatet e eksperimenteve të tij mbi pllenimin e bizeleve. Deri në fund të shekullit, askush nuk i kushtoi vëmendje zbulimit të tij. Dhe Galton, për shembull, nuk mori vesh kurrë për to. Edhe mekanizmi i fekondimit - bashkimi i bërthamave të qelizave embrionale të meshkujve dhe femrave - u zbulua vetëm në 1875. Në 1888, trupat e vegjël të quajtur kromozome u gjetën në bërthamat e qelizave dhe në 1909 faktorët Mendelian të trashëgimisë u emëruan gjene. Fekondimi i parë artificial (në një lepur dhe më pas në majmunë) u krye në 1934; dhe së fundmi, në 1953, u bë një zbulim themelor - u krijua struktura e dyfishtë spirale e ADN-së. Siç mund ta shihni, e gjithë kjo ndodhi shumë kohët e fundit, kështu që eugjenika e hershme, në përgjithësi, ishte shumë pak e vetëdijshme për teknikën e zanatit të tyre.
Hartifikimi i gjenomit njerëzor është ende në fazat e hershme. Ajo që dimë është një fraksion i vogël i asaj që nuk dimë. Ekzistojnë tre miliardë sekuenca nukleotide, që formojnë nga njëzet e gjashtë deri në tridhjetë e tetë mijë gjene, të cilat direkt kodojnë proteinat. Por si bashkëveprojnë gjenet dhe proteinat që ato prodhojnë është kuptuar ende keq.
Sidoqoftë, roli i gjeneve në shoqërinë njerëzore njihet shpejt. Në vitin 1998, Diana Paul (Universiteti i Masaçusetsit) kujtoi atë që thirri katërmbëdhjetë vjet më parë
Pikëpamja "biologjikisht përcaktuese", sipas së cilës gjenet ndikojnë në ndryshimet në inteligjencë dhe temperament - duke përdorur këto terma sikur të ishte specifikuar kuptimi i tyre. Sot, përdorimi i tyre do të ishte i diskutueshëm, pasi këto etiketa duket se e vënë në pikëpyetje këtë pikëpamje, ndërsa është pranuar gjerësisht si nga shkencëtarët ashtu edhe nga publiku ".
Sido që të jetë, njohuritë tona plotësohen fjalë për fjalë çdo ditë, dhe në një të ardhme shumë të afërt do të jemi në gjendje të analizojmë me shumë saktësi ngarkesa gjenetike,të cilën ne ua imponojmë brezave të ardhshëm.
Nga libri Libri më i ri i fakteve. Vëllimi 1 [Astronomia dhe astrofizika. Gjeografia dhe shkencat e tjera të tokës. Biologji dhe Mjekësi] autori Nga libri Gjenoma njerëzore: Një enciklopedi, e shkruar në katër letra autori Nga libri Gjenomi njerëzor [Enciklopedia e shkruar në katër letra] autori Tarantul Viacheslav Zalmanovich Nga libri Libri më i ri i fakteve. Vëllimi 1. Astronomia dhe astrofizika. Gjeografia dhe shkencat e tjera të tokës. Biologji dhe mjekësi autori Kondrashov Anatoli Pavlovich Nga libri Jeta e dekriptuar [Gjenoma ime, jeta ime] nga Venter Craig Nga libri Kimi Biologjike autori Lelevich Vladimir Valerianovich Nga libri i autorit Nga libri i autoritPJESA I. STRUKTURA E GJENOMES NJERZORE ÇKA SHT GJENOMI? Pyetjet janë të përjetshme, përgjigjet janë të varura nga koha. E. Chargaff Në një dialog me jetën, nuk është e rëndësishme pyetja e saj, por përgjigjja jonë. MI Tsvetaeva Që nga fillimi do të përcaktojmë se çfarë nënkuptojmë këtu me fjalën "gjen". Vetë termi
Nga libri i autoritAnaliza e ADN-së totale - informacion i ri në lidhje me strukturën e gjenomit njerëzor Në fazën e parë të studimit të drejtpërdrejtë të strukturës së gjenomit njerëzor, kur metodologjia e inxhinierisë gjenetike ende nuk ekzistonte, metodat tradicionale fiziko-kimike u përdorën për të studiuar ADN-në. NË
Nga libri i autorit Nga libri i autoritPJESA II FUNKSIONI I GENOMES NJERZORE MBRETRIA DISHT E VDEKUR - NDERON MBROJTSIN! Ajo që dimë është e kufizuar dhe ajo që nuk e dimë është e pafund. P. Laplace Shkenca është gjithmonë e gabuar. Ajo kurrë nuk do të zgjidhë një çështje pa ngritur një duzinë të re. B. Shaw Pra,
Nga libri i autoritSi është i dobishëm një kompjuter për studimin e gjenomit njerëzor? Pa teknologjitë bioinformatike kompjuterike (gjenoinformatika, ose, në një kuptim më të gjerë, bioinformatika), zhvillimi i kërkimit gjenomik vështirë se do të ishte i mundur fare. Evenshtë madje e vështirë të imagjinohet se si
Nga libri i autoritPJESA III Origjina dhe evolucioni i gjenomit njerëzor
Nga libri i autoritSa e ndryshme është gjenoma e njeriut nga gjenoma e shimpanzës? Një gjenom është një koleksion gjenesh që përmbahet në një grup haploid (të vetëm) të kromozomeve të një organizmi të caktuar. Genomi nuk është karakteristikë e një individi, por e një specie të organizmave. Në Shkurt 2001 në Amerikane
Nga libri i autoritKapitulli 11 Deshifrimi i gjenomit njerëzor Çfarë do të thoni kur, duke u ngjitur me forcën tuaj të fundit në majën e një mali që askush nuk e ka vizituar ndonjëherë, papritmas shihni një person që ngjitet në një shteg paralel? Në shkencë, bashkëpunimi është gjithmonë shumë më i frytshëm,
