การทำแผนที่พันธุกรรม กลยุทธ์การทำแผนที่พันธุกรรมและบทบาทในการระบุยีนใหม่ของโรคทางพันธุกรรมการทำแผนที่ทางพันธุกรรมของตัวอย่างยีนโรคในมนุษย์

Alfred Sturtevant (ผู้ทำงานร่วมกันของ Morgan) แนะนำว่าความถี่ในการข้ามระหว่างยีนที่อยู่บนโครโมโซมเดียวกันสามารถใช้เป็นตัววัดระยะห่างระหว่างยีนได้ กล่าวอีกนัยหนึ่งความถี่ครอสโอเวอร์ซึ่งแสดงเป็นอัตราส่วนของจำนวนบุคคลที่ครอสโอเวอร์ต่อจำนวนบุคคลทั้งหมดเป็นสัดส่วนโดยตรงกับระยะห่างระหว่างยีน จากนั้นความถี่ครอสโอเวอร์สามารถใช้เพื่อกำหนดตำแหน่งสัมพัทธ์ของยีนและระยะห่างระหว่างยีน

การทำแผนที่ทางพันธุกรรมเป็นการกำหนดตำแหน่งของยีนที่สัมพันธ์กับยีนอื่น ๆ (อย่างน้อย) สองยีน ความคงที่ของเปอร์เซ็นต์การข้ามระหว่างยีนบางยีนทำให้สามารถแปลเป็นภาษาท้องถิ่นได้ หน่วยของระยะห่างระหว่างยีนคือ 1% ข้าม; เพื่อเป็นเกียรติแก่มอร์แกนหน่วยนี้เรียกว่า มอร์แกนด้า (M) หรือ santimorganide (CM)

ในขั้นตอนแรกของการทำแผนที่จำเป็นต้องระบุการเป็นของยีนกับกลุ่มการเชื่อมโยง ยิ่งรู้จักยีนมากขึ้นในสิ่งมีชีวิตที่กำหนดผลการทำแผนที่ก็ยิ่งแม่นยำมากขึ้น ยีนทั้งหมดถูกแบ่งออกเป็นกลุ่มการเชื่อมโยง

จำนวนกลุ่มการเชื่อมโยงสอดคล้องกับชุดโครโมโซมเดี่ยว ตัวอย่างเช่นใน ง. melanogaster 4 กลุ่มคลัทช์, ข้าวโพด 10, หนู 20, มนุษย์ 23 กลุ่มคลัตช์ หากมีโครโมโซมเพศจะมีการระบุเพิ่มเติม (เช่นบุคคลมีกลุ่มเชื่อมโยง 23 กลุ่มบวกโครโมโซม Y)

ตามกฎแล้วจำนวนยีนในกลุ่มการเชื่อมโยงขึ้นอยู่กับขนาดเชิงเส้นของโครโมโซมที่เกี่ยวข้อง ดังนั้นแมลงวันผลไม้จึงมีโครโมโซมหนึ่งจุด (IV) (เมื่อวิเคราะห์ภายใต้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง) ดังนั้นจำนวนยีนที่อยู่ในนั้นจึงน้อยกว่ายีนอื่น ๆ หลายเท่าโดยมีความยาวเกินอย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้ควรสังเกตด้วยว่าในบริเวณที่แตกต่างกันของยีนโครโมโซมขาดหรือเกือบจะขาดไปแล้วดังนั้นบริเวณที่ขยายออกไปของเฮเทอโรโครมาตินที่เป็นส่วนประกอบสามารถเปลี่ยนสัดส่วนของจำนวนยีนและความยาวของโครโมโซมได้บ้าง

แผนที่พันธุกรรมรวบรวมบนพื้นฐานของการทำแผนที่พันธุกรรม ในแผนที่พันธุกรรมยีนที่รุนแรง (เช่นที่อยู่ไกลที่สุดจากศูนย์กลาง) จะตรงกับจุดศูนย์ (เริ่มต้น) ความห่างไกลของยีนจากจุดศูนย์ถูกระบุในมอร์แกนอยด์

หากโครโมโซมมีความยาวเพียงพอการกำจัดยีนออกจากจุดศูนย์อาจเกิน 50 M - จะมีความขัดแย้งระหว่างระยะทางที่ทำเครื่องหมายบนแผนที่เกิน 50% และตำแหน่งที่ระบุไว้ข้างต้นตามที่ 50% ของครอสโอเวอร์ที่ได้รับในการทดลองควรหมายถึงการไม่มีการเชื่อมโยง เช่น e. การแปลยีนในโครโมโซมที่แตกต่างกัน ความขัดแย้งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าเมื่อรวบรวมแผนที่พันธุกรรมระยะทางระหว่างยีนที่ใกล้เคียงที่สุดสองยีนจะถูกสรุปรวมกันซึ่งเกินกว่าเปอร์เซ็นต์ที่สังเกตได้จากการทดลอง

KAZAKH NATIONAL UNIVERSITY ตามชื่ออัล - ฟาราบี

คณะ: ชีววิทยาและเทคโนโลยีชีวภาพ

สาขา: เทคโนโลยีชีวภาพ

"เรียงความ"

ในหัวข้อ: คลัทช์ทางพันธุกรรมและการทำแผนที่ยีนของมนุษย์

เสร็จเรียบร้อย : นักศึกษา 3 ปี (แพทย์จขกท.)

Nuralibekov S.Sh.

Davronova M.A.

ตรวจสอบแล้ว : ปริญญาเอก , รองศาสตราจารย์ภาควิชาโมเลกุล

ชีววิทยาและพันธุศาสตร์ โอเมียร์เบโควา N.Zh.

ALMATY 2018

แผนที่เชื่อมโยงพันธุกรรม……………………………………………………… ..3

วิธีการที่ทันสมัยในการสร้างแผนที่เชื่อมโยงทางพันธุกรรม…… .......... …… ... … .5

PCR ในการศึกษาจีโนมมนุษย์……………………………… .... …………. …… 8

แผนที่ทางกายภาพความละเอียดต่ำ………………………………………… .. …. … .9

แผนที่ทางกายภาพความละเอียดสูง…………… .. ……………………… .. ……… 11

รายชื่อแหล่งที่ใช้……………… ... …………… .. ………………… .13

การทำแผนที่และการกำหนดโครงสร้างหลักของจีโนมมนุษย์

หลังจากการทบทวนสั้น ๆ เกี่ยวกับวิธีการหลักที่ใช้บ่อยที่สุดในอณูพันธุศาสตร์เพื่อศึกษาโครงสร้างและกลไกการทำงานของยีนดูเหมือนว่าเป็นการสมควรที่จะพิจารณาอย่างใกล้ชิดเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้วิธีการเหล่านี้ในทางปฏิบัติและการปรับเปลี่ยนเพื่อศึกษาจีโนมขนาดใหญ่โดยใช้ตัวอย่างของจีโนมมนุษย์ เพื่อที่จะศึกษาจีโนมของมนุษย์อย่างครอบคลุมการจัดเก็บข้อมูลทางพันธุกรรมขนาดมหึมานี้ได้มีการพัฒนาโครงการพิเศษระหว่างประเทศ "โครงการจีโนมมนุษย์" และกำลังดำเนินการ งานหลักของโครงการนี้คือการสร้างแผนที่พันธุกรรมที่มีความละเอียดสูงสำหรับโครโมโซมของมนุษย์ทั้ง 24 ตัวซึ่งท้ายที่สุดควรจบลงด้วยการกำหนดโครงสร้างหลักที่สมบูรณ์ของดีเอ็นเอของโครโมโซมเหล่านี้ ขณะนี้งานในโครงการกำลังดำเนินไปอย่างเต็มที่ ในกรณีที่ประสบความสำเร็จ (และสิ่งนี้น่าจะเกิดขึ้นในปี 2546 ตามแผน) มนุษยชาติจะมีโอกาสในการศึกษาอย่างละเอียดเกี่ยวกับความสำคัญเชิงหน้าที่และกลไกการทำงานของยีนแต่ละยีนตลอดจนกลไกทางพันธุกรรมที่ควบคุมชีววิทยาของมนุษย์และการระบุสาเหตุของพยาธิสภาพส่วนใหญ่ในร่างกาย ...

แนวทางพื้นฐานในการทำแผนที่จีโนมของมนุษย์

การแก้ปัญหาสำหรับภารกิจหลักของโปรแกรม Human Genome ประกอบด้วยสามขั้นตอนหลัก ในขั้นตอนแรกจำเป็นต้องแยกโครโมโซมแต่ละตัวในลักษณะเฉพาะออกเป็นส่วนย่อย ๆ เพื่อให้สามารถวิเคราะห์เพิ่มเติมโดยวิธีการที่ทราบได้ ขั้นตอนที่สองของการวิจัยเกี่ยวข้องกับการกำหนดตำแหน่งสัมพัทธ์ของชิ้นส่วนดีเอ็นเอแต่ละชิ้นที่สัมพันธ์กันและการแปลในโครโมโซม ในขั้นตอนสุดท้ายจำเป็นต้องทำการกำหนดโครงสร้างหลักของดีเอ็นเอสำหรับชิ้นส่วนโครโมโซมที่มีลักษณะเฉพาะและประกอบเป็นลำดับนิวคลีโอไทด์ที่ต่อเนื่องกันอย่างสมบูรณ์ การแก้ปัญหาจะไม่สมบูรณ์หากในลำดับนิวคลีโอไทด์ที่พบไม่สามารถแปลยีนทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตและกำหนดความสำคัญเชิงหน้าที่ได้ การผ่านของสามขั้นตอนข้างต้นไม่เพียง แต่ต้องได้รับลักษณะที่ครอบคลุมของจีโนมมนุษย์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงจีโนมขนาดใหญ่อื่น ๆ ด้วย

แผนที่การเชื่อมโยงทางพันธุกรรม

แผนผังการเชื่อมโยงทางพันธุกรรมเป็นรูปแบบมิติเดียวของการจัดเรียงเครื่องหมายพันธุกรรมบนโครโมโซมแต่ละตัวร่วมกัน เครื่องหมายทางพันธุกรรมถูกเข้าใจว่าเป็นลักษณะทางฟีโนไทป์ที่สืบทอดมาซึ่งแตกต่างกันในแต่ละบุคคล ลักษณะฟีโนไทป์ที่ตรงตามข้อกำหนดของเครื่องหมายทางพันธุกรรมนั้นมีความหลากหลายมาก ซึ่งรวมถึงลักษณะทางพฤติกรรมหรือจูงใจต่อโรคบางชนิดและสัญญาณทางสัณฐานวิทยาของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดหรือโมเลกุลขนาดใหญ่ซึ่งมีโครงสร้างแตกต่างกัน ด้วยการพัฒนาวิธีการที่ง่ายและมีประสิทธิภาพในการศึกษาโมเลกุลขนาดใหญ่ทางชีววิทยาลักษณะดังกล่าวหรือที่เรียกว่าเครื่องหมายโมเลกุลได้กลายเป็นสิ่งที่ใช้บ่อยที่สุดในการสร้างแผนที่เชื่อมโยงทางพันธุกรรม ก่อนที่จะดำเนินการพิจารณาวิธีการสร้างแผนที่ดังกล่าวและผลกระทบในการศึกษาจีโนมนั้นจำเป็นต้องจำไว้ว่าคำว่า "การเชื่อมโยง" ถูกใช้ในพันธุศาสตร์เพื่อแสดงถึงความน่าจะเป็นของการถ่ายทอดลักษณะร่วมกันของสองลักษณะจากพ่อแม่หนึ่งไปยังลูกหลาน

ในระหว่างการก่อตัวของเซลล์สืบพันธุ์ (gametes) ในสัตว์และพืชในระยะไมโอซิสตามกฎแล้วไซแนปซิส (การผันคำกริยา) ของโครโมโซมที่คล้ายคลึงกันจะเกิดขึ้น โครมาทิดซิสเตอร์ของโครโมโซมที่เป็นเนื้อเดียวกันเชื่อมต่อกันตามความยาวทั้งหมดและเป็นผลมาจากการผสมข้ามกัน (การรวมตัวกันทางพันธุกรรมระหว่างโครโมโซม) ชิ้นส่วนของพวกมันจะถูกแลกเปลี่ยนกัน ยิ่งเครื่องหมายพันธุกรรมทั้งสองอยู่ห่างจากกันบนโครมาทิดมากเท่าไหร่ก็ยิ่งมีโอกาสมากขึ้นที่การแตกของโครมาทิดที่จำเป็นสำหรับการข้ามจะเกิดขึ้นระหว่างพวกเขาและเครื่องหมายทั้งสองในโครโมโซมใหม่ที่เป็นของเซลล์สืบพันธุ์ใหม่จะถูกแยกออกจากกันนั่นคือ ความสามัคคีของพวกเขาจะแตกสลาย หน่วยความเชื่อมโยงของเครื่องหมายทางพันธุกรรมคือ morganida (หน่วยของ Morgan, M) ซึ่งมี 100 เซนติเมตร (cM) 1 cM สอดคล้องกับระยะทางกายภาพบนแผนที่พันธุกรรมระหว่างเครื่องหมายสองตัวการรวมกันใหม่ระหว่างซึ่งเกิดขึ้นด้วยความถี่ 1% แสดงเป็นคู่ฐาน 1 cM เท่ากับ 1 ล้าน bp (ม.ป.ป. ) ดีเอ็นเอ.

แผนผังการเชื่อมโยงทางพันธุกรรมสะท้อนให้เห็นถึงลำดับที่เครื่องหมายทางพันธุกรรมอยู่บนโครโมโซมได้อย่างถูกต้องอย่างไรก็ตามค่าที่ได้รับของระยะทางระหว่างพวกเขาไม่สอดคล้องกับระยะทางกายภาพที่แท้จริง โดยปกติแล้วข้อเท็จจริงนี้เกี่ยวข้องกับความจริงที่ว่าประสิทธิภาพของการรวมตัวกันใหม่ระหว่างโครมาทิดในแต่ละภูมิภาคของโครโมโซมอาจแตกต่างกันไปมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งมันจะถูกระงับในบริเวณที่แตกต่างกันของโครโมโซม ในทางกลับกันจุดร้อนที่เกิดขึ้นใหม่เป็นเรื่องปกติในโครโมโซม การใช้ความถี่การรวมตัวใหม่เพื่อสร้างแผนที่พันธุกรรมทางกายภาพโดยไม่คำนึงถึงปัจจัยเหล่านี้จะนำไปสู่การบิดเบือน (ตามลำดับการประเมินต่ำหรือการประเมินค่าสูงเกินไป) ของระยะทางจริงระหว่างเครื่องหมายทางพันธุกรรม ดังนั้นแผนที่ความเชื่อมโยงทางพันธุกรรมจึงมีความแม่นยำน้อยที่สุดในแผนที่พันธุกรรมทุกประเภทที่มีอยู่และถือได้ว่าเป็นการประมาณครั้งแรกสำหรับแผนที่จริงเท่านั้น อย่างไรก็ตามในทางปฏิบัติมีเพียงพวกเขาและพวกเขาเท่านั้นที่ทำให้สามารถแปลเครื่องหมายทางพันธุกรรมที่ซับซ้อนได้ (เช่นเกี่ยวข้องกับอาการของโรค) ในระยะแรกของการศึกษาและทำให้สามารถศึกษาเพิ่มเติมได้ ต้องจำไว้ว่าในกรณีที่ไม่มีการข้ามยีนทั้งหมดในโครโมโซมแต่ละตัวจะถูกส่งต่อจากพ่อแม่ไปยังลูกหลานด้วยกันเนื่องจากพวกมันมีความเชื่อมโยงกันทางร่างกาย ดังนั้นโครโมโซมแต่ละตัวจึงสร้างกลุ่มการเชื่อมโยงของยีนและหนึ่งในงานแรกของการสร้างแผนที่การเชื่อมโยงทางพันธุกรรมคือการกำหนดลำดับยีนหรือลำดับนิวคลีโอไทด์ที่ศึกษาให้กับกลุ่มการเชื่อมโยงเฉพาะ ในครั้งต่อไป. ตารางแสดงวิธีการที่ทันสมัยซึ่งอ้างอิงจาก V.A. McCusick มักใช้ในการสร้างแผนที่เชื่อมโยงทางพันธุกรรมจนถึงสิ้นปี 1990

วิธีการสมัยใหม่ในการสร้างแผนที่เชื่อมโยงทางพันธุกรรม

วิธี	จำนวนตำแหน่งที่แมป
การผสมพันธุ์เซลล์โซมาติก	1148
การผสมพันธุ์ในแหล่งกำเนิด	687
ครอบครัว	466
การกำหนดผลของยา	159
การแมปข้อ จำกัด	176
การใช้ความผิดปกติของโครโมโซม	123
การใช้ซินธีเนีย	110
การแยกยีนที่เกิดจากการฉายรังสี	18
วิธีอื่น ๆ	143
รวม	3030

การผสมพันธุ์ของเซลล์ร่างกาย หนึ่งในวิธีการที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในการกำหนดเครื่องหมายทางพันธุกรรม (ยีนที่ใช้งานได้ตามหน้าที่) ให้กับกลุ่มการเชื่อมโยงเฉพาะคือการผสมพันธุ์ (การหลอมรวมซึ่งกันและกัน) ของเซลล์ร่างกายของสิ่งมีชีวิตทางชีววิทยาที่แตกต่างกันซึ่งหนึ่งในนั้นคือสิ่งที่ศึกษา ในลูกผสมระหว่างเซลล์ร่างกายในกระบวนการเพาะปลูกการสูญเสียโครโมโซมส่วนใหญ่เกิดจากสิ่งมีชีวิตทางชีววิทยาชนิดใดชนิดหนึ่ง การสูญเสียโครโมโซมเป็นไปตามกฎสุ่มและเซลล์โคลนที่เกิดขึ้นจะมีโครโมโซมที่เหลืออยู่ในชุดค่าผสมที่แตกต่างกัน การวิเคราะห์โคลนที่มีชุดโครโมโซมที่แตกต่างกันของสิ่งมีชีวิตที่ศึกษาทำให้สามารถระบุได้ว่าโครโมโซมที่เหลือเหล่านี้มีความสัมพันธ์กับการแสดงออกของเครื่องหมายที่ศึกษาและด้วยเหตุนี้การกำหนดยีนบนโครโมโซมเฉพาะ

การผสมพันธุ์ในแหล่งกำเนิด เทคนิคการผสมพันธุ์ในแหล่งกำเนิดยังใช้กันอย่างแพร่หลายในการทำแผนที่ลำดับนิวคลีโอไทด์บนโครโมโซม เพื่อจุดประสงค์นี้การเตรียมโครโมโซมคงที่จะถูกผสมข้ามพันธุ์ (บ่มที่อุณหภูมิสูงขึ้นพร้อมกับการระบายความร้อนในภายหลัง) โดยลำดับนิวคลีโอไทด์ภายใต้การตรวจสอบที่มีฉลากกัมมันตภาพรังสีเรืองแสงหรือฉลากอื่น หลังจากล้างฉลากที่หลุดออกแล้วโมเลกุลของกรดนิวคลีอิกที่ติดฉลากที่เหลือจะเชื่อมโยงกับบริเวณโครโมโซมที่มีลำดับที่เสริมกับลำดับนิวคลีโอไทด์ที่ติดฉลากที่ศึกษา ลูกผสมที่ได้จะถูกวิเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์ไม่ว่าจะโดยตรงหรือหลังการตรวจเอกราช วิธีการกลุ่มนี้มีลักษณะที่มีความละเอียดสูงกว่าการผสมพันธ์ของเซลล์ร่างกายเนื่องจากทำให้สามารถแปลลำดับนิวคลีโอไทด์ที่ศึกษาบนโครโมโซมได้ ในขณะที่โครงการจีโนมมนุษย์ดำเนินไปนักวิจัยมีลำดับนิวคลีโอไทด์ที่แยกได้มากขึ้นเรื่อย ๆ ซึ่งสามารถใช้เป็นโพรบสำหรับการผสมพันธุ์ในแหล่งกำเนิดได้ ในเรื่องนี้วิธีการเหล่านี้ในแง่ของความถี่ในการใช้งานได้ออกมาอย่างมั่นคงเมื่อไม่นานมานี้ ที่นิยมมากที่สุดคือกลุ่มของวิธีการที่เรียกว่า fluorescence in situ hybridization (FISH) ซึ่งใช้โพรบโพลีนิวคลีโอไทด์ที่มีฉลากเรืองแสง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในปี พ.ศ. 2539 มีการตีพิมพ์เอกสารมากกว่า 600 ฉบับที่อธิบายถึงการใช้วิธีนี้

การวิเคราะห์ความเชื่อมโยงทางพันธุกรรมของครอบครัว วิธีการกลุ่มนี้มักใช้ในพันธุศาสตร์ทางการแพทย์เพื่อระบุความเชื่อมโยง (ความเชื่อมโยง) ระหว่างอาการของโรคที่เกิดจากการกลายพันธุ์ของยีนที่ไม่รู้จักและเครื่องหมายทางพันธุกรรมอื่น ๆ ในกรณีนี้อาการของโรคเองทำหน้าที่เป็นหนึ่งในเครื่องหมายทางพันธุกรรม พบหลายรูปแบบรวมทั้ง RFLP ในจีโนมของมนุษย์ RFLP มีการกระจายอย่างเท่าเทียมกันในจีโนมของมนุษย์มากหรือน้อยในระยะ 5–10 ซม. จากกัน ยิ่งโพลีมอร์ฟิกแต่ละตัวอยู่ใกล้กับยีนที่รับผิดชอบต่อโรคมากเท่าไหร่โอกาสที่พวกเขาจะถูกแยกออกจากกันระหว่างการรวมตัวกันใหม่ในไมโอซิสก็จะน้อยลงและบ่อยครั้งที่พวกเขาจะเกิดขึ้นพร้อมกันในผู้ป่วยและจะถ่ายทอดจากพ่อแม่ไปสู่ลูกหลาน เมื่อทำการโคลนบริเวณที่ขยายของจีโนมรวมถึงเครื่องหมายโพลีมอร์ฟิกที่เกี่ยวข้อง (การคัดเลือกจากไลบรารีโคลนดีเอ็นเอของจีโนมจะดำเนินการโดยใช้หัววัด) จึงเป็นไปได้ที่จะแยกยีนที่ทำให้เกิดโรคทางพันธุกรรมออกไปพร้อม ๆ กัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งแนวทางดังกล่าวได้ถูกนำไปใช้อย่างประสบความสำเร็จในการวิเคราะห์ครอบครัวและการแยกยีนที่เกี่ยวข้องใน Duchenne muscle dystrophy, cystic fibrosis ของไต (cystic fibrosis) และ myotonic dystrophy ค่าข้อมูลของ RFLP แต่ละตัวของจีโนมมนุษย์ขึ้นอยู่กับระดับความแตกต่างของฮอร์โมนในประชากรที่ศึกษา การวัดความเป็นข้อมูลของ RFLP เป็นตัวบ่งชี้ทางพันธุกรรมตามคำแนะนำของ D. Botstein et al. (1980) ถือเป็นค่าของเนื้อหาข้อมูลความหลากหลาย (PIC) ซึ่งเป็นอัตราส่วนของจำนวนไม้กางเขนที่พ่อแม่อย่างน้อยหนึ่งคนมีเครื่องหมายโพลีมอร์ฟิกที่ศึกษา ในสถานะที่ไม่เหมือนกันไปจนถึงไม้กางเขนทั้งหมด

การกำหนดปริมาณยีนและการใช้ความผิดปกติของโครโมโซม ... วิธีการเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงความสัมพันธ์ระหว่างระดับการแสดงออกของยีนที่ศึกษาและจำนวนโครโมโซมที่เฉพาะเจาะจงในเซลล์แอนลูพลอยด์หรือการจัดเรียงโครงสร้างของโครโมโซมใหม่ (การกลายพันธุ์ของโครโมโซม - ความผิดปกติ) Aneuploidy คือการปรากฏตัวของโครโมโซมจำนวนหนึ่งในเซลล์เนื้อเยื่อหรือสิ่งมีชีวิตทั้งหมดซึ่งไม่เท่ากับปกติสำหรับสิ่งมีชีวิตทางชีววิทยาที่กำหนด ความผิดปกติของโครโมโซมในรูปแบบของการเปลี่ยนตำแหน่งของบริเวณโครโมโซมไปเป็นบริเวณที่แตกต่างกันของโครโมโซมเดียวกันหรือโครโมโซมอื่น ๆ มักจะมาพร้อมกับการปราบปรามการถอดความของยีนที่อยู่ในบริเวณที่มีการเปลี่ยนตำแหน่งหรือในโครโมโซมตัวรับ (ผลโมเสคของตำแหน่ง)

การใช้ซินธีเนีย Synthenia คือความคล้ายคลึงกันของโครงสร้างของกลุ่มการเชื่อมโยงยีนในสิ่งมีชีวิตที่มีสายพันธุ์ทางชีววิทยาที่แตกต่างกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งกลุ่มยีน Synthenic หลายสิบกลุ่มเป็นที่รู้จักในจีโนมของมนุษย์และเมาส์ การปรากฏตัวของปรากฏการณ์ของ synthenia ทำให้สามารถ จำกัด การค้นหาตำแหน่งของยีนที่อยู่ภายใต้การศึกษาเกี่ยวกับโครโมโซมโดย จำกัด เฉพาะบริเวณของยีนที่รู้จักซึ่งอยู่ในกลุ่ม synthenic เฉพาะ

การแยกยีนที่เกิดจากรังสีไอออไนซ์ การใช้วิธีนี้ระยะห่างระหว่างยีนที่อยู่ระหว่างการศึกษาจะถูกกำหนดโดยการประเมินความน่าจะเป็นของการแยก (การแยกตัว) หลังจากที่เซลล์ได้รับการฉายรังสีด้วยรังสีไอออไนซ์ในปริมาณมาตรฐานที่กำหนด เซลล์ที่ฉายรังสีจะได้รับการช่วยเหลือจากการตายโดยการผสมพันธุ์กับเซลล์ร่างกายของสัตว์ฟันแทะและการปรากฏตัวของเครื่องหมายที่ศึกษาของเซลล์ฉายรังสีจะถูกกำหนดในลูกผสมโซมาติกในวัฒนธรรม เป็นผลให้สามารถสรุปได้เกี่ยวกับการมีหรือไม่มีการเชื่อมโยง (ระยะทางกายภาพ) ระหว่างยีนเหล่านี้

ในหมู่ วิธีการอื่น ๆ การกล่าวถึงควรใช้วิธีการตามการใช้ชิ้นส่วนดีเอ็นเอขนาดใหญ่ที่สร้างขึ้นโดยเอ็นไซม์ จำกัด การแตกแยกขนาดใหญ่สำหรับการทำแผนที่ยีน หลังจากความแตกแยกของดีเอ็นเอจีโนมชิ้นส่วนที่เกิดขึ้นจะถูกแยกออกโดยอิเล็กโตรโฟรีซิสในสนามไฟฟ้าพัลซิ่งจากนั้นพวกมันจะถูกผสมตาม Southern ด้วยโพรบที่สอดคล้องกับยีนที่แมป หากหลังจากการผสมพันธ์สัญญาณของโพรบทั้งสองถูกแปลเป็นภาษาท้องถิ่นบนชิ้นส่วนดีเอ็นเอขนาดใหญ่เดียวกันแสดงว่ามีการเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดของยีนดังกล่าว

PCR ในการศึกษาจีโนมของมนุษย์

ปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรสเป็นหัวใจสำคัญในการพัฒนาแนวทางในการดำเนินโครงการจีโนมมนุษย์ในทางปฏิบัติ ดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้นโดยใช้ PCR สามารถขยายขอบเขตสั้น ๆ ของจีโนมมนุษย์ได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพและผลิตภัณฑ์ PCR ที่ได้จากนั้นสามารถใช้เป็นโพรบสำหรับการทำแผนที่บริเวณที่เกี่ยวข้องบนโครโมโซมโดยการผสมพันธุ์ทางใต้หรือในแหล่งกำเนิด

แนวคิด STS แนวคิดหลักประการหนึ่งที่อยู่ภายใต้การทำแผนที่ยีนของมนุษย์ในกรอบของโปรแกรมที่กล่าวถึงคือแนวคิดของไซต์ที่ติดแท็กตามลำดับ ตามแนวคิดนี้ชิ้นส่วนดีเอ็นเอทั้งหมดที่ใช้ในการสร้างแผนที่ทางพันธุกรรมหรือทางกายภาพสามารถระบุได้โดยไม่ซ้ำกันโดยใช้ลำดับนิวคลีโอไทด์ 200-500 bp ซึ่งจะไม่ซ้ำกันสำหรับชิ้นส่วนที่กำหนด แต่ละไซต์เหล่านี้ต้องเรียงตามลำดับซึ่งจะทำให้สามารถขยายเพิ่มเติมได้โดยใช้ PCR และใช้เป็นโพรบ การใช้ STS จะทำให้สามารถใช้ลำดับของพวกมันในรูปแบบของผลิตภัณฑ์ PCR เป็นโพรบสำหรับการแยกเป้าหมายของชิ้นส่วน DNA ของภูมิภาคจีโนมที่เฉพาะเจาะจงจากการรวบรวมลำดับจีโนม ด้วยเหตุนี้จึงสามารถสร้างฐานข้อมูลที่มีการแปลและโครงสร้างของ STS ทั้งหมดตลอดจนไพรเมอร์ที่จำเป็นสำหรับการขยายสัญญาณ สิ่งนี้จะช่วยขจัดความจำเป็นในการใช้ห้องปฏิบัติการเพื่อเก็บโคลนจำนวนมากและส่งไปยังห้องปฏิบัติการอื่นเพื่อทำการวิจัย นอกจากนี้ STS ยังเป็นพื้นฐานสำหรับการพัฒนาภาษาเดียวซึ่งห้องปฏิบัติการต่างๆสามารถอธิบายโคลนของพวกเขาได้ ดังนั้นผลลัพธ์สุดท้ายของการพัฒนาแนวคิด STS จะเป็นแผนที่ครอบคลุมของ STS ของจีโนมมนุษย์ ในทางทฤษฎีในการสร้างแผนที่พันธุกรรมที่มีขนาด 1 ซม. จำเป็นต้องมีเครื่องหมาย DNA ที่ให้ข้อมูลครบถ้วน 3000 ตัว อย่างไรก็ตามเนื่องจากเครื่องหมายโพลีมอร์ฟิกมีการกระจายอย่างไม่สม่ำเสมอในจีโนมและมีเพียงไม่กี่ตัวเท่านั้นที่ให้ข้อมูลครบถ้วนจำนวนเครื่องหมายที่แท้จริงที่ต้องใช้ในการสร้างแผนที่ขนาดนี้จึงอยู่ที่ประมาณ 30,000 ถึง 50,000 เพื่อให้ได้มาร์กเกอร์ที่สอดคล้องกับพื้นที่ของโครโมโซมที่อยู่ระหว่างการศึกษามักใช้ไพรเมอร์ที่สอดคล้องกับลำดับการทำซ้ำแบบกระจายซึ่งลำดับ Alu เป็นลำดับแรกที่ใช้

อลู - พีซีอาร์.ลำดับ Alu ซ้ำ ๆ ที่กระจัดกระจายเป็นลักษณะของจีโนมมนุษย์ ไพรเมอร์เฉพาะสำหรับลำดับ Alu ใช้เพื่อขยายขอบเขตดีเอ็นเอของจีโนมมนุษย์ที่อยู่ระหว่างการทำซ้ำของ Alu ซึ่งจะอยู่โดยเฉลี่ยที่ระยะ 4–10 kbp ห่างกัน อีกทางเลือกหนึ่งสำหรับ Alu-PCR คือการสังเคราะห์โพรบ DNA ด้วยความช่วยเหลือของมันในบริเวณของโครโมโซมที่ได้รับหลังจากการแยกส่วนด้วยเลเซอร์โครโมโซมแต่ละตัวที่แยกได้โดยใช้ Flow cytometry หรือ DNA ของเซลล์ลูกผสมที่มีส่วนหนึ่งของจีโนมมนุษย์ นอกจากนี้ Alu-PCR ยังใช้เพื่อให้ได้ลายนิ้วมือที่ไม่ซ้ำกันซึ่งบ่งบอกลักษณะของเซลล์ลูกผสมในแง่ของความเสถียรของจีโนมรวมทั้งจำแนกชิ้นส่วนดีเอ็นเอของมนุษย์ที่โคลนลงในเวกเตอร์ YAC จักรวาลหรือเวกเตอร์โดยอาศัยดีเอ็นเอของแบคทีเรีย ความเป็นเอกลักษณ์ของลำดับ Alu สำหรับจีโนมมนุษย์ทำให้สามารถใช้เพื่อ "เดินไปตามโครโมโซม" รวมทั้งขยายโครงสร้างที่มีอยู่ เนื่องจาก\u003e 90% ของลำดับซ้ำ ๆ ในระดับปานกลางในจีโนมมนุษย์นั้นแสดงโดยตระกูล Alu และ KpnI จึงไม่น่าแปลกใจที่กลุ่มหลังนี้จะถูกใช้ใน PCR เพื่อวัตถุประสงค์เดียวกันกับ Alu อย่างไรก็ตามที่นี่โปรไฟล์ของผลิตภัณฑ์ PCR มีความซับซ้อนน้อยกว่าเนื่องจากลำดับ KpnI มีการทำซ้ำน้อยกว่าในจีโนมและมีการแปลลักษณะเฉพาะในโครโมโซม

PCR ถูกใช้อย่างแข็งขันเพื่อระบุเครื่องหมายโมเลกุลแบบโพลีมอร์ฟิกเมื่อสร้างแผนที่การเชื่อมโยงทางพันธุกรรมซึ่งเป็นหลักการพื้นฐานที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น วิธีนี้ยังมีประโยชน์ในการจัดลำดับดีเอ็นเอเช่นเดียวกับการสร้างแผนที่ทางกายภาพที่มีความละเอียดสูงสำหรับจีโนมของมนุษย์ สองส่วนสุดท้ายของการประยุกต์ใช้ PCR จะกล่าวถึงในรายละเอียดเพิ่มเติมด้านล่าง

แผนที่ทางกายภาพความละเอียดต่ำ

ตรงกันข้ามกับแผนที่ความเชื่อมโยงทางพันธุกรรมที่กล่าวถึงข้างต้นแผนที่ทางกายภาพของจีโนมสะท้อนระยะทางจริงระหว่างเครื่องหมายแสดงเป็นคู่ฐาน แผนที่ทางกายภาพแตกต่างกันในระดับความละเอียดเช่น เกี่ยวกับรายละเอียดของโครงสร้างจีโนมที่นำเสนอ แผนที่ทางกายภาพที่ครอบคลุมของจีโนมมนุษย์ที่มีความละเอียดสูงสุดจะประกอบด้วยลำดับนิวคลีโอไทด์ที่สมบูรณ์ของโครโมโซมทั้งหมด ในอีกด้านหนึ่งของแผนที่ทางกายภาพที่มีความละเอียดน้อยที่สุดคือแผนที่โครโมโซม (เซลล์สืบพันธุ์) ของจีโนม

แผนที่พันธุกรรมของดีเอ็นเอจีโนมสี่ประเภทและความสัมพันธ์

1 - แผนผังการเชื่อมโยงทางพันธุกรรม, 2 - แผนที่ข้อ จำกัด ทางกายภาพ, ช่องว่างระบุตำแหน่งของความแตกแยกของดีเอ็นเอโดยเอนไซม์ที่ จำกัด , 3 - แผนที่ทางกายภาพของโครงร่าง, แสดงโคลนดีเอ็นเอที่ทับซ้อนกันซึ่งได้รับโดยใช้เวกเตอร์ YAC, 4 - แผนที่ทางกายภาพที่ครอบคลุมในรูปแบบของลำดับนิวคลีโอไทด์ของดีเอ็นเอ แผนที่ทั้งหมดแสดงบริเวณโครโมโซมเดียวกัน

แผนที่โครโมโซม แผนที่โครโมโซมของจีโนมมนุษย์ได้มาจากการแปลเครื่องหมายทางพันธุกรรมบนโครโมโซมแต่ละตัวโดยใช้วิธีการทางเซลล์สืบพันธุ์รวมถึงการตรวจอัตชีวประวัติและ FISH ในสองกรณีที่ผ่านมาจะตรวจพบฉลากกัมมันตภาพรังสีหรือเรืองแสงที่เกี่ยวข้องกับตำแหน่งทางพันธุกรรมที่ศึกษาของโครโมโซมที่ไม่เสียหายโดยใช้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง เมื่อไม่นานมานี้แผนที่โครโมโซมทำให้สามารถระบุชิ้นส่วนดีเอ็นเอที่ตรวจสอบบนโครโมโซม 10 mp ได้ วิธีการสมัยใหม่ในการผสมพันธ์ในแหล่งกำเนิดโดยใช้โครโมโซมแบบเมทาเฟสส่วนใหญ่เป็นวิธี FISH กำหนดเครื่องหมายโพลีนิวคลีโอไทด์ภายใน 2-5 bp ยิ่งไปกว่านั้นในระหว่างการผสมพันธุ์ในแหล่งกำเนิดกับโครโมโซมระหว่างเฟสซึ่งสารพันธุกรรมอยู่ในรูปแบบที่กะทัดรัดน้อยกว่าความละเอียดของแผนที่โครโมโซมจะเข้าใกล้ 100 kbp

ความแม่นยำของแผนที่โครโมโซมได้รับการปรับปรุงด้วยการใช้วิธีการทางพันธุกรรมสมัยใหม่ ตัวอย่างเช่นความสามารถของ PCR ในการขยายส่วนดีเอ็นเอของเซลล์อสุจิเดี่ยวทำให้สามารถศึกษาไมโอซิสจำนวนมากได้เช่นเดียวกับที่เก็บรักษาไว้ในตัวอย่างอสุจิแต่ละตัวอย่าง เป็นผลให้สามารถตรวจสอบตำแหน่งสัมพัทธ์ของเครื่องหมายทางพันธุกรรมที่แปลบนแผนที่โครโมโซมโดยใช้วิธีการที่หยาบกว่า

แผนที่ CDNA... แผนที่ CDNA แสดงถึงตำแหน่งของบริเวณดีเอ็นเอที่แสดงออก (exons) ที่สัมพันธ์กับเครื่องหมายเซลล์ (แถบ) ที่รู้จักกันในโครโมโซมเมตาเฟส เนื่องจากแผนที่ดังกล่าวให้แนวคิดเกี่ยวกับการแปลบริเวณที่ถอดความของจีโนมรวมถึงยีนที่มีฟังก์ชันที่ไม่รู้จักจึงสามารถใช้เพื่อค้นหายีนใหม่ได้ วิธีนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อค้นหายีนที่ความเสียหายทำให้เกิดโรคในมนุษย์หากการแปลโดยประมาณของบริเวณโครโมโซมดังกล่าวได้ถูกนำไปใช้ก่อนหน้านี้บนแผนที่การเชื่อมโยงทางพันธุกรรมอันเป็นผลมาจากการวิเคราะห์ทางพันธุกรรมของครอบครัว

แผนที่ทางกายภาพความละเอียดสูง

สองกลยุทธ์ในการสร้างแผนที่ดีเอ็นเอทางกายภาพ

a - กลยุทธ์ "จากบนลงล่าง": ดีเอ็นเอของโครโมโซมทั้งหมดถูกแยกออกโดยเอ็นไซม์ จำกัด การแตกแยกขนาดใหญ่แผนผังข้อ จำกัด ถูกสร้างขึ้นสำหรับชิ้นส่วนดีเอ็นเอแต่ละชิ้น b - กลยุทธ์จากล่างขึ้นบนโคลน YAC แต่ละตัวจะรวมกันเป็นส่วนต่อเนื่องหลังจากระบุตัวตน

ในความพยายามที่จะสร้างแผนที่จีโนมของมนุษย์ที่มีความละเอียดสูงได้มีการใช้แนวทางทางเลือกสองวิธีที่เรียกว่าการทำแผนที่จากบนลงล่างและการทำแผนที่จากด้านล่างขึ้นบน เมื่อทำแผนที่จากบนลงล่างการวิเคราะห์เบื้องต้นเป็นการเตรียมดีเอ็นเอของโครโมโซมของมนุษย์แต่ละตัว ดีเอ็นเอถูกตัดด้วยเอ็นไซม์ จำกัด การแตกแยกขนาดใหญ่ (เช่น NotI) เป็นชิ้นส่วนยาวซึ่งหลังจากการแยกโดยอิเล็กโทรโฟรีซิสในสนามไฟฟ้าพัลซิ่งจะต้องได้รับการวิเคราะห์ข้อ จำกัด เพิ่มเติมด้วยเอนไซม์ที่มีข้อ จำกัด อื่น ๆ เป็นผลให้ได้รับแผนที่ข้อ จำกัด มหภาคซึ่งลำดับทั้งหมดของโครโมโซมที่ศึกษาหรือส่วนของโครโมโซมมีการแสดงอย่างครบถ้วนเพียงพอ แต่ความละเอียดต่ำ เป็นเรื่องยากมากที่จะแปลยีนแต่ละตัวบนแผนที่ดังกล่าว นอกจากนี้แต่ละแผนที่แทบจะไม่ครอบคลุมส่วนของ DNA แบบขยาย (ตามกฎแล้วไม่เกิน 1–10 mp)

เมื่อทำแผนที่จีโนมของมนุษย์จากล่างขึ้นบนโดยพิจารณาจากการเตรียมดีเอ็นเอทั้งหมดของจีโนมหรือโครโมโซมแต่ละตัวจะได้ชุดของโคลนแบบสุ่มของลำดับดีเอ็นเอแบบขยาย (10–1000 kbp) ซึ่งบางส่วนซ้อนทับกัน ในกรณีนี้มินิโครโมโซมเทียมของแบคทีเรีย (BAC) หรือยีสต์ (YAC) มักใช้เป็นเวกเตอร์สำหรับการโคลนซึ่งอธิบายไว้ในรายละเอียดในหัวข้อ 7.2.4 ชุดของโคลนที่ทับซ้อนกันและเสริมกันบางส่วนก่อให้เกิดลำดับนิวคลีโอไทด์ของดีเอ็นเอที่ต่อเนื่องกันเรียกว่าคอนติก ความถูกต้องของรูปทรงที่ได้รับนั้นได้รับการยืนยันโดยการผสมพันธุ์ในแหล่งกำเนิด (FISH) โดยมีผลผูกพันพร้อมกันกับบางบริเวณของโครโมโซมที่ศึกษา แผนที่แบบ Contig ให้ข้อมูลที่สมบูรณ์เกี่ยวกับโครงสร้างของโครโมโซมแต่ละส่วนและช่วยให้คุณสามารถระบุยีนแต่ละตัวได้ อย่างไรก็ตามแผนที่ดังกล่าวยากที่จะใช้ในการสร้างโครโมโซมใหม่ทั้งหมดหรือส่วนที่ขยายออกไปเนื่องจากไม่มีโคลนที่เกี่ยวข้องในไลบรารียีนโคลนที่มีอยู่

ปัญหาหลักที่ต้องแก้ไขเมื่อใช้ทั้งสองวิธีในการสร้างแผนที่ทางกายภาพที่มีความละเอียดสูงคือการรวมชิ้นส่วนดีเอ็นเอที่กระจัดกระจายเป็นลำดับนิวคลีโอไทด์ที่ต่อเนื่องกัน ส่วนใหญ่มักใช้ชิ้นส่วนดีเอ็นเอที่โคลนพิเศษสำหรับสิ่งนี้เรียกว่าการโคลนการเชื่อมโยง ชิ้นส่วนดีเอ็นเอจากโคลนที่มีผลผูกพันประกอบด้วยลำดับนิวคลีโอไทด์ของเอนโดนิวคลีเอสที่มีข้อ จำกัด ขนาดใหญ่ในส่วนภายในดังนั้นจึงแสดงถึงรอยต่อของชิ้นส่วนดีเอ็นเอที่ใช้ในขั้นตอนแรกของการทำแผนที่ทางกายภาพ โดยการผสมพันธุ์ทางใต้ในระหว่างที่ใช้ชิ้นส่วนดีเอ็นเอของโคลนที่มีผลผูกพันเป็นโพรบชิ้นส่วนดีเอ็นเอของแผนที่ทางกายภาพที่มีลำดับนิวคลีโอไทด์ในบริเวณใกล้เคียงกับสถานที่ จำกัด ของเอนโดนิวคลีเอสที่มีข้อ จำกัด ขนาดใหญ่ หากพบสองชิ้นส่วนดังกล่าวโคลนการเชื่อมโยงที่เกี่ยวข้องจะทับซ้อนกันของทั้งสองชิ้นส่วนเหล่านี้และเป็นส่วนหนึ่งของพวกเขา ในทางกลับกันโคลนที่มีผลผูกพันจะถูกเลือกจากธนาคารยีนโดยใช้โพรบซึ่งเป็นลำดับนิวคลีโอไทด์ของไซต์ จำกัด เอนไซม์ที่มีข้อ จำกัด ขนาดใหญ่

รายการ ใช้ แหล่งที่มา

1) คลาร์ก M.S. จีโนมเปรียบเทียบ: กุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจโครงการจีโนมมนุษย์ // BioEssays 2542. ฉบับ. 21. ป. 21-30.

2) Billings P.R. , Smith C.L. , Cantor C.L. เทคนิคใหม่สำหรับการทำแผนที่ทางกายภาพของจีโนมมนุษย์ // FASEB J. 1991. Vol. 5. ป. 28–34.

3) Georgiev G.P. ยีนของสิ่งมีชีวิตชั้นสูงและการแสดงออก มอสโก: Nauka, 1989 254 น.

4) http://referatwork.ru/refs/source/ref-8543.html

ไม่นานหลังจากการค้นพบกฎหมายของ Mendel นักเซลล์วิทยาชาวเยอรมัน Theodor Boveri (1902) ได้นำเสนอหลักฐานการมีส่วนร่วมของโครโมโซมในกระบวนการถ่ายทอดทางพันธุกรรมซึ่งแสดงให้เห็นว่าการพัฒนาปกติของเม่นทะเลเป็นไปได้ก็ต่อเมื่อมีโครโมโซมทั้งหมดอยู่ ในเวลาเดียวกัน (พ.ศ. 2446) วิลเลียมเซ็ตตันนักเซลล์วิทยาชาวอเมริกันได้ให้ความสนใจกับความเท่าเทียมกันในพฤติกรรมของโครโมโซมในไมโอซิสและปัจจัยสมมุติฐานของการถ่ายทอดทางพันธุกรรมการดำรงอยู่ซึ่งเมนเดลได้ทำนายไว้แล้ว

วิลเลียมเซ็ตตันแนะนำว่าสามารถพบยีนหลายยีนในโครโมโซมเดียว ในกรณีนี้ควรสังเกตการถ่ายทอดลักษณะที่เชื่อมโยงกันนั่นคือ ลักษณะที่แตกต่างกันสามารถสืบทอดได้ราวกับว่าพวกมันถูกควบคุมโดยยีนตัวเดียว ในปี 1906 W. Batson และ R.Pennett ได้ค้นพบมรดกที่เชื่อมโยงกันในถั่วหวาน พวกเขาศึกษาการถ่ายทอดทางพันธุกรรมร่วมกัน: สีของดอกไม้ (สีม่วงหรือสีแดง) และรูปร่างของละอองเรณู (ยาวหรือกลม) เมื่อข้ามไดเฮเทอโรไซโกตในลูกหลานพบว่ามีการแยก 11.1: 0.9: 0.9: 3.1 แทนที่จะเป็น 9: 3: 3: 1 ดูเหมือนว่าปัจจัยด้านสีและรูปร่างของละอองเรณูมักจะยังคงอยู่ด้วยกันในระหว่างการรวมตัวกันใหม่ของความโน้มเอียง ผู้เขียนเรียกปรากฏการณ์นี้ว่า "แรงดึงดูดซึ่งกันและกัน" แต่พวกเขาไม่พบลักษณะของมัน

การศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับโครโมโซมในฐานะผู้ให้บริการข้อมูลเกิดขึ้นในทศวรรษแรกของศตวรรษที่ยี่สิบในห้องปฏิบัติการของ Thomas Hunt Morgan (USA) และผู้ทำงานร่วมกันของเขา (A. Sturtevant, C. Bridges, G.Möller) มอร์แกนใช้แมลงหวี่แมลงวันผลไม้เป็นเป้าหมายหลักในการวิจัยซึ่งกลายเป็นวัตถุต้นแบบที่สะดวกมาก:

- ประการแรกแมลงวันนี้สามารถเพาะปลูกได้ง่ายในสภาพห้องปฏิบัติการ

- ประการที่สองมีลักษณะเป็นโครโมโซมจำนวนน้อย (2 n \u003d 8)

- ประการที่สามในต่อมน้ำลายของตัวอ่อนแมลงหวี่มีโครโมโซมยักษ์ (polytene) ที่สะดวกในการสังเกตโดยตรง

- และในที่สุดแมลงหวี่ก็โดดเด่นด้วยลักษณะทางสัณฐานวิทยาที่มีความแปรปรวนสูง

จากการทดลองกับแมลงหวี่แมลงวันผลไม้มอร์แกนและนักเรียนได้พัฒนาทฤษฎีโครโมโซมของการถ่ายทอดทางพันธุกรรม

บทบัญญัติหลักของทฤษฎีการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของโครโมโซม:

1. ยีน - นี่เป็นปัจจัยพื้นฐานทางพันธุกรรม (คำว่า "ประถม" หมายถึง "แบ่งแยกไม่ได้โดยไม่สูญเสียคุณภาพ") ยีนเป็นส่วนหนึ่งของโครโมโซมที่รับผิดชอบในการพัฒนาลักษณะเฉพาะ กล่าวอีกนัยหนึ่งยีนตั้งอยู่บนโครโมโซม

2. โครโมโซมหนึ่งตัวสามารถมียีนหลายพันยีนที่เรียงกันเป็นเส้นตรง (เช่นลูกปัดบนเชือก) ยีนเหล่านี้สร้างกลุ่มการเชื่อมโยง จำนวนกลุ่มการเชื่อมโยงจะเท่ากับจำนวนโครโมโซมในชุดฮาพลอยด์ คอลเลกชันของอัลลีลในโครโมโซมหนึ่งเรียกว่าแฮปโลไทป์ ตัวอย่างของ haplotypes: ABCD (เฉพาะอัลลีลที่โดดเด่น), abcd (อัลลีลถอยเท่านั้น), AbCd (ชุดค่าผสมต่างๆของอัลลีลเด่นและอัลลีลถอย)

3. หากยีนเชื่อมโยงกันแสดงว่ามีผลของการถ่ายทอดทางพันธุกรรมที่เชื่อมโยงกันนั่นคือ ลักษณะหลายอย่างได้รับการถ่ายทอดราวกับว่ามันถูกควบคุมโดยยีนตัวเดียว ด้วยการสืบทอดที่เชื่อมโยงลักษณะการผสมผสานดั้งเดิมจะถูกเก็บรักษาไว้ในรุ่นต่อ ๆ ไป

4. การเชื่อมโยงของยีนไม่สมบูรณ์: ในกรณีส่วนใหญ่โครโมโซมที่เหมือนกันจะแลกเปลี่ยนอัลลีลอันเป็นผลมาจากการผสมข้ามกัน (ข้าม) ในการทำนายของการแบ่งไมโอติกครั้งแรก อันเป็นผลมาจากการผสมข้ามกันทำให้เกิดโครโมโซมแบบไขว้กัน (haplotypes ใหม่ปรากฏขึ้นเช่นอัลลีลชุดใหม่) ด้วยการมีส่วนร่วมของโครโมโซมแบบไขว้ในรุ่นต่อ ๆ ไปการผสมผสานลักษณะใหม่ ๆ ควรปรากฏในบุคคลที่ครอสโอเวอร์

5. ความเป็นไปได้ที่จะมีการผสมผสานลักษณะใหม่ ๆ เนื่องจากการผสมข้ามกันเป็นสัดส่วนโดยตรงกับระยะทางกายภาพระหว่างยีน สิ่งนี้ช่วยให้คุณกำหนดระยะห่างสัมพัทธ์ระหว่างยีนและสร้างแผนที่ทางพันธุกรรม (ครอสโอเวอร์) ของสิ่งมีชีวิตประเภทต่างๆ

ข้ามผ่าน

ครอสโอเวอร์ (จากภาษาอังกฤษข้ามไป - ข้าม) เป็นกระบวนการแลกเปลี่ยนบริเวณที่คล้ายคลึงกันของโครโมโซมที่คล้ายคลึงกัน (โครมาทิด)

การข้ามมักเกิดขึ้นในไมโอซิส I

เมื่อข้ามไปจะมีการแลกเปลี่ยนสารพันธุกรรม (อัลลีล) ระหว่างโครโมโซมและจากนั้นจะเกิดการรวมตัวกันใหม่ - ลักษณะของอัลลีลชุดใหม่เช่น AB + ab → Ab + aB

กลไกการข้ามผ่านการรวมตัวใหม่

ตามทฤษฎี Janssens - Darlington การข้ามเกิดขึ้นในการทำนายของไมโอซิส โครโมโซมแบบโฮโมโลกัสที่มีโครมาทิด AB และ AB ก่อตัวเป็นคู่ผสม ในโครโมโซมตัวใดตัวหนึ่งในโครโมโซมตัวแรกการแตกเกิดขึ้นในบริเวณ A - B จากนั้นในโครมาทิดที่อยู่ติดกันของโครโมโซมตัวที่สองการแตกจะเกิดขึ้นในบริเวณ a - b เซลล์พยายามซ่อมแซมความเสียหายด้วยความช่วยเหลือของเอนไซม์ซ่อมแซมการรวมตัวใหม่และแนบชิ้นส่วนของโครมาทิด อย่างไรก็ตามในกรณีนี้เป็นไปได้ที่จะเชื่อมตามขวาง (ข้าม) และเกิด recombinant chromatids Ab และ aB ใน anaphase ของส่วนแรกของไมโอซิสมีความแตกต่างของโครโมโซม dichromatid และในส่วนที่สองความแตกต่างของโครโมโซม (โครโมโซมหนึ่งโครโมโซม) โครมาทิดที่ไม่ได้มีส่วนร่วมในการข้ามยังคงการผสมอัลลีลดั้งเดิมไว้ โครโมโซมดังกล่าว (โครโมโซมเดียว) เรียกว่า non-crossover ด้วยการมีส่วนร่วมของพวกเขา gametes ที่ไม่ใช่ครอสโอเวอร์ไซโกตและบุคคลจะพัฒนาขึ้น โครมาทิดรีคอมบิแนนท์ที่เกิดขึ้นระหว่างการผสมข้ามสายจะมีอัลลีลผสมกันใหม่ โครโมโซมดังกล่าว (โครโมโซมเดียว) เรียกว่าครอสโอเวอร์ด้วยการมีส่วนร่วมของพวกเขา gametes แบบไขว้ไซโกตและบุคคลจะพัฒนาขึ้น ดังนั้นอันเป็นผลมาจากการข้ามผ่านการรวมตัวกันใหม่จึงเกิดขึ้น - การปรากฏตัวของการผสมผสานใหม่ของความโน้มเอียงทางพันธุกรรมในโครโมโซม

ตามทฤษฎีอื่น ๆ การข้ามมีความเกี่ยวข้องกับการจำลองแบบดีเอ็นเอ: ไม่ว่าจะใน pachytene ของไมโอซิสหรือในเฟส โดยเฉพาะอย่างยิ่งมันเป็นไปได้ที่จะเปลี่ยนเมทริกซ์ในส้อมการจำลอง

แผนที่พันธุกรรม (ครอสโอเวอร์)

Alfred Sturtevant (ผู้ทำงานร่วมกันของ Morgan) แนะนำว่าความถี่ของการข้ามระหว่างยีนที่อยู่บนโครโมโซมเดียวกันสามารถใช้เป็นตัววัดระยะห่างระหว่างยีนได้ กล่าวอีกนัยหนึ่งความถี่ครอสโอเวอร์ซึ่งแสดงเป็นอัตราส่วนของจำนวนบุคคลที่ครอสโอเวอร์ต่อจำนวนบุคคลทั้งหมดเป็นสัดส่วนโดยตรงกับระยะห่างระหว่างยีน จากนั้นความถี่ครอสโอเวอร์สามารถใช้เพื่อกำหนดตำแหน่งสัมพัทธ์ของยีนและระยะห่างระหว่างยีน หน่วยของระยะห่างระหว่างยีนคือ 1% ข้าม; เพื่อเป็นเกียรติแก่มอร์แกนหน่วยนี้เรียกว่า morganida (M)

จากการทำแผนที่พันธุกรรม แผนที่พันธุกรรม - แผนภาพแสดงตำแหน่งของยีนในโครโมโซมที่สัมพันธ์กับยีนอื่น ๆ ในแผนที่พันธุกรรมยีนที่รุนแรง (เช่นยีนที่อยู่ไกลที่สุดจากศูนย์กลาง) จะตรงกับจุดศูนย์ (จุดเริ่มต้น) ความห่างไกลของยีนจากจุดศูนย์ถูกระบุในมอร์แกนอยด์

การสร้างแผนที่พันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตต่างๆมีความสำคัญอย่างยิ่งในการดูแลสุขภาพการผสมพันธุ์และระบบนิเวศ เมื่อศึกษาลักษณะของมนุษย์ (และโดยเฉพาะอย่างยิ่งโรคทางพันธุกรรม) สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่ายีนใดเป็นตัวกำหนดลักษณะที่เป็นปัญหา ความรู้นี้ทำให้สามารถคาดเดาได้ในการให้คำปรึกษาทางการแพทย์และพันธุกรรมในการพัฒนาวิธีการรักษาโรคทางพันธุกรรมรวมถึง และสำหรับการแก้ไขจีโนม ความรู้เกี่ยวกับแผนที่พันธุกรรมของพืชที่เพาะปลูกและสัตว์เลี้ยงช่วยให้สามารถวางแผนขั้นตอนการผสมพันธุ์ซึ่งก่อให้เกิดผลลัพธ์ที่เชื่อถือได้ในเวลาอันสั้น การสร้างแผนที่พันธุกรรมของพืชป่าและสัตว์ป่าก็มีความสำคัญเช่นกันจากมุมมองของระบบนิเวศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้วิจัยได้รับโอกาสในการศึกษาไม่เพียง แต่ลักษณะทางฟีโนไทป์ของสิ่งมีชีวิต แต่เฉพาะลักษณะที่กำหนดทางพันธุกรรม

การข้ามสองครั้งและหลายครั้ง

มอร์แกนแนะนำว่าการข้ามระหว่างยีนสองยีนสามารถเกิดขึ้นได้ไม่เพียง แต่ที่เดียว แต่ยังเกิดขึ้นที่สองจุดหรือมากกว่านั้นด้วย จำนวนการผสมข้ามกันระหว่างยีนสองยีนในที่สุดไม่ได้นำไปสู่การถ่ายโอนจากโครโมโซมที่คล้ายคลึงกันหนึ่งไปยังอีกโครโมโซมดังนั้นจำนวนของการไขว้และดังนั้นระยะห่างระหว่างยีนเหล่านี้ซึ่งกำหนดในการทดลองจึงลดลง โดยปกติจะหมายถึงยีนที่อยู่ค่อนข้างไกลจากกัน ตามธรรมชาติแล้วความน่าจะเป็นของการไขว้คู่จะน้อยกว่าความน่าจะเป็นของไม้กางเขนเดี่ยวเสมอ โดยหลักการแล้วมันจะเท่ากับผลคูณของความน่าจะเป็นของการรวมตัวกันใหม่สองครั้ง ตัวอย่างเช่นถ้าครอสเดี่ยวจะเกิดขึ้นด้วยความถี่ 0.2 ดังนั้นการข้ามคู่ - ด้วยความถี่ 0.2 × 0.2 \u003d 0.04 ต่อมาพร้อมกับการข้ามสองครั้งปรากฏการณ์ของการข้ามหลายครั้งก็ถูกค้นพบเช่นกัน: โครมาทิดที่คล้ายคลึงกันสามารถแลกเปลี่ยนพื้นที่ที่จุดสามสี่จุดหรือมากกว่านั้นได้

การรบกวน - นี่คือการปราบปรามการข้ามไปในพื้นที่ที่อยู่ติดกับจุดแลกเปลี่ยนที่เกิดขึ้นทันที

ลองพิจารณาตัวอย่างที่อธิบายไว้ในงานแรก ๆ ของมอร์แกน เขาตรวจสอบความถี่ของการข้ามระหว่างยีน w (สีขาว - ตาสีขาว), y (ตัวสีเหลือง - สีเหลือง) และ m (ขนาดเล็ก - ปีกขนาดเล็ก) ที่แปลบนโครโมโซม X ของ D. melanogaster ระยะห่างระหว่างยีน w และ y ในเปอร์เซ็นต์ของการข้ามคือ 1.3 และระหว่างยีน y และ m - 32.6 หากมีการสังเกตเหตุการณ์ครอสโอเวอร์สองเหตุการณ์โดยบังเอิญดังนั้นการข้ามความถี่สองครั้งที่คาดไว้ควรเท่ากับผลคูณของการข้ามความถี่ระหว่างยีน y และ w และยีน w และ m กล่าวอีกนัยหนึ่งอัตราดับเบิ้ลครอสโอเวอร์จะเท่ากับ 0.43% ในความเป็นจริงพบการข้ามสองครั้งเพียงครั้งเดียวในการทดลองต่อ 2205 แมลงวันนั่นคือ 0.045% G.Möllerนักเรียนของมอร์แกนเสนอให้ตรวจสอบความเข้มของสัญญาณรบกวนในเชิงปริมาณโดยการหารความถี่ที่พบได้ในเชิงทฤษฎี (ในกรณีที่ไม่มีการรบกวน) เขาเรียกตัวบ่งชี้นี้ว่าสัมประสิทธิ์ของความบังเอิญนั่นคือความบังเอิญ Möllerแสดงให้เห็นว่าการรบกวนโครโมโซม X ของแมลงหวี่นั้นดีมากโดยเฉพาะในระยะทางสั้น ๆ ด้วยการเพิ่มขึ้นของช่วงเวลาระหว่างยีนความเข้มจะลดลงและที่ระยะห่างประมาณ 40 มอร์แกนขึ้นไปค่าสัมประสิทธิ์อุบัติการณ์ร่วมจะถึง 1 (ค่าสูงสุด)

หลักฐานทางเซลล์วิทยาของการข้ามผ่าน

หลักฐานทางเซลล์วิทยาโดยตรงของการแลกเปลี่ยนชิ้นส่วนของโครโมโซมระหว่างการผสมข้ามพันธุ์นั้นได้มาในช่วงต้นทศวรรษที่ 1930 ในแมลงหวี่และข้าวโพดเลี้ยงสัตว์

ลองพิจารณาการทดลองของ Stern เกี่ยวกับ D. melanogaster โดยปกติโครโมโซมที่คล้ายคลึงกันสองโครโมโซมจะแยกไม่ออกทางสัณฐานวิทยา สเติร์นตรวจสอบโครโมโซม X ซึ่งมีความแตกต่างทางสัณฐานวิทยาดังนั้นจึงไม่เหมือนกันอย่างสมบูรณ์ อย่างไรก็ตามความคล้ายคลึงกันระหว่างโครโมโซมเหล่านี้ได้รับการเก็บรักษาไว้เกือบตลอดความยาวซึ่งทำให้พวกมันสามารถผสมพันธุ์ได้ตามปกติและแยกออกเป็นไมโอซิส (นั่นคือโดยปกติจะกระจายไปตามเซลล์ของลูกสาว) โครโมโซม X ตัวหนึ่งของเพศหญิงอันเป็นผลมาจากการย้ายตำแหน่งนั่นคือการเคลื่อนที่ของชิ้นส่วนของโครโมโซม Y ได้รับรูปร่างรูปตัว L โครโมโซม X ตัวที่สองสั้นกว่าโครโมโซมปกติเนื่องจากส่วนหนึ่งถูกย้ายไปยังโครโมโซม IV ผู้หญิงได้รับที่มีความแตกต่างกันสำหรับโครโมโซม X สองตัวที่ระบุซึ่งแตกต่างกันทางสัณฐานวิทยาเช่นเดียวกับเฮเทอโรไซกัสสำหรับยีนสองยีนที่ถูกแปลในโครโมโซม X: บาร์ (B) และคาร์เนชั่น (cr) ยีน บาร์ เป็นยีนกึ่งเด่นที่มีผลต่อจำนวนใบหน้าดังนั้นรูปร่างของดวงตา (มนุษย์กลายพันธุ์ที่มีอัลลีล B มีตาลาย) ยีน cr ควบคุมการเปลี่ยนสีตา (cr + อัลลีลกำหนดสีตาตามปกติและอัลลีล cr จะกำหนดสีของตาคาร์เนชั่นสีแดง) โครโมโซม X รูปตัว L มีอัลลีล B + และ cr + แบบไวลด์และโครโมโซมที่ถูกตัดทอนจะมีอัลลีลกลายพันธุ์ B และ cr เพศหญิงของจีโนไทป์ที่ระบุถูกข้ามกับเพศชายที่มีโครโมโซม X ปกติทางสัณฐานวิทยาที่มีอัลลีล cr และ B + ลูกหลานของตัวเมียมีแมลงวันสองประเภทที่มีโครโมโซมแบบไม่ไขว้กัน (crB / crB + และ cr + B + / crB +) และแมลงวันสองคลาสฟีโนไทป์ที่สอดคล้องกับการไขว้ (crB + / crB + และ cr + B / crB +) การศึกษาทางเซลล์วิทยาแสดงให้เห็นว่าบุคคลที่ครอสโอเวอร์แลกเปลี่ยนส่วนของโครโมโซม X และดังนั้นรูปร่างของพวกเขาจึงเปลี่ยนไป เพศหญิงทั้งสี่ชั้นมีความปกติอย่างหนึ่งนั่นคือโครโมโซมรูปแท่งที่ได้รับจากพ่อ ครอสโอเวอร์ตัวเมียที่มีอยู่ในโครโมโซมคาริโอไทป์ X ของพวกเขาเปลี่ยนรูปเป็นผลมาจากการข้าม - รูปแท่งยาวหรือสองแขนที่มีไหล่สั้น การทดลองเหล่านี้รวมทั้งผลที่คล้ายกันในข้าวโพดได้ยืนยันสมมติฐานของมอร์แกนและเพื่อนร่วมงานของเขาว่าการข้ามไปมาเป็นการแลกเปลี่ยนพื้นที่ของโครโมโซมที่เป็นเนื้อเดียวกันและยีนนั้นตั้งอยู่บนโครโมโซมอย่างแท้จริง

โซมาติก (mitotic) ข้ามไป

ในเซลล์ร่างกายบางครั้งการแลกเปลี่ยนเกิดขึ้นระหว่างโครโมโซมของโครโมโซมที่เป็นเนื้อเดียวกันซึ่งเป็นผลมาจากการสังเกตความแปรปรวนร่วมกันซึ่งคล้ายกับที่ไมโอซิสสร้างขึ้นเป็นประจำ บ่อยครั้งโดยเฉพาะอย่างยิ่งในแมลงหวี่และยูคาริโอตที่ต่ำกว่าโครโมโซมที่เป็นเนื้อเดียวกันจะถูกประสานในไมโทซิส หนึ่งในการกลายพันธุ์แบบถอยกลับโดยอัตโนมัติในมนุษย์ในสถานะ homozygous ซึ่งนำไปสู่โรคร้ายแรงที่เรียกว่า Blum's syndrome นั้นมาพร้อมกับภาพทางเซลล์วิทยาที่คล้ายกับซินแนปส์ของ homologues และแม้กระทั่งการก่อตัวของ Chiasmata

หลักฐานสำหรับการข้ามแบบไมโทติก ได้มาจากแมลงหวี่โดยการวิเคราะห์ความแปรปรวนของลักษณะที่กำหนดโดยยีน y (ตัวเหลือง - ตัวเหลือง) และ sn (ขนแปรงเดี่ยว) ซึ่งอยู่บนโครโมโซม X ผู้หญิงที่มีจีโนไทป์ y sn + / y + sn มีความแตกต่างกันสำหรับยีน y และ sn ดังนั้นในกรณีที่ไม่มีไมโทติกข้ามไปฟีโนไทป์ของเธอจะเป็นปกติ อย่างไรก็ตามหากการข้ามเกิดขึ้นในขั้นตอนของโครมาทิดสี่ตัวระหว่างโครมาทิดของ homologues ที่แตกต่างกัน (แต่ไม่ใช่ระหว่างโครมาทิดน้องสาว) และสถานที่แลกเปลี่ยนอยู่ระหว่างยีน sn และเซนโตรเมียร์เซลล์ที่มีจีโนไทป์ y sn + / y + sn + และ y + sn / y + sn จะเกิดขึ้น ในกรณีนี้จุดโมเสคคู่จะปรากฏบนตัวสีเทาของแมลงวันที่มีขนแปรงปกติซึ่งหนึ่งในนั้นจะเป็นสีเหลืองด้วยขนแปรงปกติและอีกอันจะมีสีเทาที่มีขนแปรงไหม้เกรียม สำหรับสิ่งนี้มีความจำเป็นที่หลังจากข้ามไปแล้วโครโมโซมทั้งสอง (โครมาทิดเดิมของแต่ละ homologues) y + sn จะย้ายไปที่ขั้วหนึ่งของเซลล์และโครโมโซม y sn + ไปอีกขั้วหนึ่ง ลูกหลานของเซลล์ลูกสาวทวีคูณในระยะดักแด้และจะนำไปสู่การปรากฏของจุดโมเสค ดังนั้นจุดโมเสคจะเกิดขึ้นเมื่อเซลล์สองกลุ่ม (อย่างแม่นยำมากขึ้นคือสองโคลน) ของเซลล์ตั้งอยู่ติดกันซึ่งแตกต่างกันตามฟีโนติสจากเซลล์ของเนื้อเยื่ออื่น ๆ ของแต่ละบุคคล

ข้ามไม่เท่ากัน

ปรากฏการณ์นี้ได้รับการศึกษาโดยละเอียดโดยใช้ตัวอย่างของยีนบาร์ (ตาลาย B) ซึ่งแปลเป็นภาษาท้องถิ่นบนโครโมโซม X ของ D. melanogaster การข้ามที่ไม่เท่ากันมีความเกี่ยวข้องกับการทำซ้ำไซต์ใน homologues อย่างใดอย่างหนึ่งและการสูญเสียใน homolog อื่น พบว่ายีน B สามารถอยู่ในรูปแบบของการตีคู่กันได้นั่นคือการทำซ้ำตามลำดับซึ่งประกอบด้วยสำเนาสองหรือสามชุด การวิเคราะห์ทางเซลล์วิทยายืนยันข้อสันนิษฐานที่ว่าการข้ามที่ไม่เท่ากันอาจนำไปสู่การทำซ้ำควบคู่ได้ ในภูมิภาคที่สอดคล้องกับการแปลยีน B จำนวนดิสก์ที่เพิ่มขึ้นตามสัดส่วนกับปริมาณยีนถูกบันทึกไว้ในการเตรียมโครโมโซม polytene สันนิษฐานว่าในวิวัฒนาการการข้ามที่ไม่เท่ากันช่วยกระตุ้นการสร้างการทำซ้ำควบคู่ของลำดับต่างๆและการใช้เป็นวัตถุดิบทางพันธุกรรมสำหรับการสร้างยีนใหม่และระบบการกำกับดูแลใหม่

กฎระเบียบครอสโอเวอร์

ครอสโอเวอร์ เป็นกระบวนการทางสรีรวิทยาและชีวเคมีที่ซับซ้อนซึ่งอยู่ภายใต้การควบคุมทางพันธุกรรมของเซลล์และได้รับอิทธิพลจากปัจจัยแวดล้อม ดังนั้นในการทดลองจริงเราสามารถพูดถึงความถี่การข้ามผ่านโดยคำนึงถึงเงื่อนไขทั้งหมดที่กำหนดไว้ แทบจะไม่มีการผสมข้ามระหว่างโครโมโซม X และ Y ที่แตกต่างกัน ถ้ามันเกิดขึ้นกลไกของโครโมโซมในการกำหนดเพศจะถูกทำลายอย่างต่อเนื่อง การปิดกั้นการข้ามระหว่างโครโมโซมเหล่านี้ไม่เพียง แต่เกี่ยวข้องกับความแตกต่างของขนาดเท่านั้น (ไม่ได้สังเกตเสมอไป) แต่ยังเกิดจากลำดับนิวคลีโอไทด์เฉพาะ Y ข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการซินแนปส์ของโครโมโซม (หรือส่วนของโครโมโซม) คือความคล้ายคลึงกันของลำดับนิวคลีโอไทด์

ยูคาริโอตที่สูงกว่าส่วนใหญ่สัมบูรณ์มีลักษณะความถี่ในการข้ามเท่ากันทั้งในเพศโฮโมกาเมติกและเพศต่างกัน อย่างไรก็ตามมีหลายชนิดที่ไม่มีการผสมข้ามเพศในบุคคลที่มีเพศสัมพันธ์แบบต่างเพศในขณะที่ในบุคคลที่มีเพศสัมพันธ์แบบ homogametic จะดำเนินไปตามปกติ สถานการณ์นี้พบได้ในแมลงหวี่เพศผู้และตัวไหมตัวเมีย เป็นสิ่งสำคัญที่ความถี่ของการข้ามไมโทติกในสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ในเพศชายและเพศหญิงนั้นใกล้เคียงกันซึ่งบ่งบอกถึงองค์ประกอบการควบคุมที่แตกต่างกันสำหรับแต่ละขั้นตอนของการรวมตัวทางพันธุกรรมในเซลล์สืบพันธุ์และเซลล์ร่างกาย ในบริเวณที่แตกต่างกันโดยเฉพาะบริเวณ pericentromeric ความถี่ของการข้ามจะลดลงดังนั้นระยะห่างที่แท้จริงระหว่างยีนในภูมิภาคเหล่านี้จึงสามารถเปลี่ยนแปลงได้

พบยีนที่ทำหน้าที่เป็นตัวปิดกั้นแบบไขว้ แต่ยังมียีนที่เพิ่มความถี่ บางครั้งพวกมันสามารถกระตุ้นให้เกิดการผสมข้ามพันธุ์อย่างเห็นได้ชัดในแมลงหวี่ตัวผู้ การจัดเรียงใหม่ของโครโมโซมโดยเฉพาะการผกผันสามารถทำหน้าที่เป็นตัวยับยั้งการไขว้ พวกเขาขัดขวางการผันปกติของโครโมโซมในไซโกทีน

พบว่าความถี่ของการข้ามผ่านขึ้นอยู่กับอายุของร่างกายเช่นเดียวกับปัจจัยภายนอก ได้แก่ อุณหภูมิรังสีความเข้มข้นของเกลือสารก่อกลายพันธุ์ทางเคมียาฮอร์โมน ด้วยอิทธิพลเหล่านี้ส่วนใหญ่ความถี่ของการข้ามผ่านเพิ่มขึ้น

โดยทั่วไปการข้ามผ่านเป็นหนึ่งในกระบวนการทางพันธุกรรมปกติที่ควบคุมโดยยีนจำนวนมากทั้งโดยตรงและผ่านสถานะทางสรีรวิทยาของเซลล์ไมโอติกหรือไมโทติก ความถี่ของการรวมตัวกันใหม่หลายประเภท (ไมโอติกการผสมแบบไมโทติกและการแลกเปลี่ยนโครมาทิดของน้องสาว) สามารถใช้เป็นตัวชี้วัดการออกฤทธิ์ของสารก่อกลายพันธุ์สารก่อมะเร็งยาปฏิชีวนะ ฯลฯ

ความสำคัญทางชีววิทยาของการข้ามผ่าน

ด้วยการถ่ายทอดทางพันธุกรรมที่เชื่อมโยงการผสมอัลลีลที่ประสบความสำเร็จจึงค่อนข้างคงที่ เป็นผลให้กลุ่มของยีนเกิดขึ้นซึ่งแต่ละกลุ่มเป็นเหมือนซูเปอร์ยีนเดียวที่ควบคุมลักษณะต่างๆ ในขณะเดียวกันในระหว่างการข้ามจะเกิดการรวมกันใหม่ - นั่นคือ อัลลีลชุดใหม่ ดังนั้นการข้ามไปเพิ่มความแปรปรวนร่วมกันของสิ่งมีชีวิต

ความหมายเชิงวิวัฒนาการของการถ่ายทอดทางพันธุกรรมที่เชื่อมโยง อันเป็นผลมาจากการเชื่อมโยงโครโมโซมหนึ่งตัวสามารถมีทั้งอัลลีลที่ดี (เช่น A) และอัลลีลที่เป็นกลางหรือไม่เอื้ออำนวย (ตัวอย่างเช่น N) หาก haplotype บางอย่าง (ตัวอย่างเช่น AN) เพิ่มความฟิตของพาหะเนื่องจากมีอัลลีล A ที่ดีทั้งสองอัลลีลที่ดีและ N ที่เป็นกลางหรือค่อนข้างไม่เอื้ออำนวยที่เชื่อมโยงกับพวกมันจะสะสมในประชากร

ตัวอย่าง. AN haplotype มีข้อได้เปรียบเหนือ haplotype“ wild type” (++) เนื่องจากมีอัลลีล A ที่เป็นที่ชื่นชอบจากนั้น N อัลลีลจะสะสมในประชากรหากเลือกเป็นกลางหรือค่อนข้างไม่เอื้ออำนวย (แต่ผลเสียต่อสมรรถภาพจะถูกชดเชยด้วยผลบวกของอัลลีล A ).

ความสำคัญทางวิวัฒนาการของการข้ามผ่าน อันเป็นผลมาจากการข้ามอัลลีลที่ไม่เอื้ออำนวยซึ่งในตอนแรกเชื่อมโยงกับอัลลีลที่ดีสามารถส่งผ่านไปยังโครโมโซมอื่นได้ จากนั้น haplotypes ใหม่จะเกิดขึ้นโดยไม่มีอัลลีลที่ไม่เอื้ออำนวยและอัลลีลที่ไม่เอื้ออำนวยเหล่านี้จะถูกกำจัดออกจากประชากร

ตัวอย่าง. Al haplotype กลายเป็นไม่เอื้ออำนวยเมื่อเทียบกับ haplotype "wild type" (++) เนื่องจากมีอัลลีลร้ายแรง l ดังนั้นอัลลีล A (การไหลซึมที่เป็นกลางที่เป็นที่ชื่นชอบช่วยลดความฟิตเล็กน้อย) ไม่สามารถปรากฏตัวในฟีโนไทป์ได้เนื่องจาก haplotype (Al) นี้มีอัลลีลที่อันตรายถึงชีวิต อันเป็นผลมาจากการข้ามไป haplotypes recombinant A + และ + l จะปรากฏขึ้น Haplotype + l ถูกกำจัดออกจากประชากรและ haplotype A + ได้รับการแก้ไข (แม้ว่าอัลลีล A จะลดความฟิตของพาหะลงบ้าง)

เพิ่มเติม

หลักการทำแผนที่พันธุกรรม

การทำแผนที่ทางพันธุกรรมคือการกำหนดตำแหน่งของยีนที่สัมพันธ์กับยีนอื่น ๆ (อย่างน้อย) สองยีน ความคงที่ของเปอร์เซ็นต์การข้ามระหว่างยีนบางยีนทำให้สามารถแปลเป็นภาษาท้องถิ่นได้ หน่วยของระยะห่างระหว่างยีนคือ 1% ข้าม; เพื่อเป็นเกียรติแก่มอร์แกนหน่วยนี้เรียกว่า morganida (M)

ในขั้นตอนแรกของการทำแผนที่จำเป็นต้องระบุการเป็นของยีนกับกลุ่มการเชื่อมโยง ยิ่งรู้จักยีนมากขึ้นในสิ่งมีชีวิตที่กำหนดผลการทำแผนที่ก็จะยิ่งแม่นยำมากขึ้น ยีนทั้งหมดถูกแบ่งออกเป็นกลุ่มการเชื่อมโยง จำนวนกลุ่มการเชื่อมโยงสอดคล้องกับชุดโครโมโซมเดี่ยว ตัวอย่างเช่น D. melanogaster มีกลุ่มเชื่อมโยง 4 กลุ่มข้าวโพดมี 10 ตัวหนูมี 20 ตัวและมนุษย์มีกลุ่มเชื่อมโยง 23 กลุ่ม ตามกฎแล้วจำนวนยีนในกลุ่มการเชื่อมโยงขึ้นอยู่กับขนาดเชิงเส้นของโครโมโซมที่เกี่ยวข้อง ดังนั้นแมลงวันผลไม้จึงมีโครโมโซมหนึ่งจุด (IV) (เมื่อวิเคราะห์ภายใต้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง) ดังนั้นจำนวนยีนในนั้นจึงน้อยกว่ายีนอื่น ๆ หลายเท่าโดยมีความยาวเกินกว่านั้นอย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้ควรสังเกตด้วยว่าในบริเวณที่แตกต่างกันของโครโมโซมไม่มียีนหรือแทบไม่มีเลยดังนั้นบริเวณที่ขยายออกไปของเฮเทอโรโครมาตินที่เป็นส่วนประกอบจึงสามารถเปลี่ยนสัดส่วนของจำนวนยีนและความยาวของโครโมโซมได้บ้าง

แผนที่พันธุกรรมถูกรวบรวมบนพื้นฐานของการทำแผนที่พันธุกรรม ในแผนที่พันธุกรรมยีนที่รุนแรง (เช่นยีนที่อยู่ไกลที่สุดจากศูนย์กลาง) จะตรงกับจุดศูนย์ (จุดเริ่มต้น) ความห่างไกลของยีนจากจุดศูนย์ถูกระบุในมอร์แกนอยด์

การทำแผนที่เซลล์สืบพันธุ์

วิธีนี้ขึ้นอยู่กับการใช้การจัดเรียงโครโมโซมใหม่ ในกรณีของโครโมโซม polytene ขนาดยักษ์จะช่วยให้สามารถเปรียบเทียบผลการวิเคราะห์ทางพันธุกรรมของระยะทางระหว่างตำแหน่งที่ศึกษาและตำแหน่งสัมพัทธ์กับข้อมูลขนาดทางกายภาพของบริเวณโครโมโซมบางส่วนได้โดยตรง การฉายรังสีและการกระทำของสารก่อกลายพันธุ์อื่น ๆ ในโครโมโซมมักส่งผลให้เกิดการลบ (การลบ) หรือการแทรกชิ้นส่วนขนาดเล็กที่มีขนาดเทียบเท่ากับสถานที่ตั้งแต่หนึ่งแห่งขึ้นไป ตัวอย่างเช่นคุณสามารถใช้เฮเทอโรไซโกตสำหรับโครโมโซมซึ่งหนึ่งในนั้นจะมีกลุ่มของอัลลีลที่โดดเด่นต่อเนื่องกันในขณะที่ลักษณะคล้ายคลึงกันจะมีกลุ่มของยีนที่มีรูปแบบถอยกลับของยีนเดียวกัน หากโครโมโซมที่มียีนเด่นสูญเสียตำแหน่งแต่ละตำแหน่งอย่างต่อเนื่องลักษณะถอยจะปรากฏในเฮเทอโรไซโกต ลำดับที่ปรากฏลักษณะถอยบ่งชี้ลำดับที่ยีนอยู่

ด้วยลำดับของยีน AbC ในกรณีของการลบที่จับยีน C ในแมลงวันที่มีโครโมโซมที่ถูกตัดทอนซึ่งสูญเสียส่วนที่เท่ากับยีน C อัลลีล c, b และ A จะปรากฏในฟีโนไทป์

โดยทั่วไปการเปรียบเทียบทางพันธุกรรม (การข้าม) และแผนที่ทางเซลล์วิทยาแสดงให้เห็นถึงความสอดคล้องกัน: ยิ่งเปอร์เซ็นต์ของการข้ามข้ามแยกยีนคู่หนึ่งมากเท่าใดระยะทางกายภาพระหว่างพวกเขาก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น อย่างไรก็ตามความคลาดเคลื่อนระหว่างระยะทางที่กำหนดโดยสองวิธีนี้อาจได้รับอิทธิพลจากสองปัจจัย ประการแรกสิ่งเหล่านี้คือพื้นที่ที่การข้ามผ่านทำได้ยากหรือขาดหายไป (ตัวอย่างเช่นในพื้นที่ต่างกัน) ประการที่สองระยะทางกายภาพจะมากกว่ายีนถ้ายีนถูกคั่นด้วยโซนของดีเอ็นเอที่ "เงียบ" การคำนวณของบริดจ์แสดงให้เห็นว่าหน่วยครอสโอเวอร์แต่ละหน่วยบนแผนที่ของโครโมโซมโพลีทีนของต่อมน้ำลายของ D. melanogaster สอดคล้องกับความยาว 4.2 μmของโครโมโซม polytene ความยาวนี้อย่างน้อยเท่ากับยีนเฉลี่ยสองถึงสามยีน

คุณสมบัติของการสร้างแผนที่พันธุกรรมในโปรคาริโอต

ในการสร้างแผนที่พันธุกรรมในโปรคาริโอตจะใช้ปรากฏการณ์ของการผันคำกริยา - การถ่ายโอนสารพันธุกรรมจากเซลล์หนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่งด้วยความช่วยเหลือของโมเลกุลดีเอ็นเอแบบวงกลมพิเศษ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งพลาสมิดด้วยความช่วยเหลือของ F-plasmid)

ความน่าจะเป็นของการถ่ายโอนยีนบางตัวไปยังเซลล์ผู้รับขึ้นอยู่กับการกำจัดออกจาก F - plasmid DNA หรือจากจุด O ซึ่งการจำลองแบบของ F - plasmid DNA เริ่มต้นขึ้น ยิ่งระยะเวลาการผันนานเท่าใดโอกาสในการถ่ายทอดยีนที่กำหนดก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น ทำให้สามารถสร้างแผนที่พันธุกรรมของแบคทีเรียได้ในเวลาไม่กี่นาทีของการผันคำกริยา ตัวอย่างเช่นใน E. coli ยีน thr (operon ของยีนสามตัวที่ควบคุมการสังเคราะห์ threonine) จะอยู่ที่จุดศูนย์ (นั่นคือถัดจาก F - plasmid DNA โดยตรง) ยีนครั่งจะถูกถ่ายโอนหลังจาก 8 นาทียีน recE - หลังจาก 30 นาทียีน argR - หลังจาก 70 นาทีเป็นต้น

ปัญหานี้จะได้รับการพิจารณาในรายละเอียดเพิ่มเติมเมื่อศึกษาพันธุศาสตร์ของโปรคาริโอต

การทำแผนที่โครโมโซมของมนุษย์

การแมปยีนขึ้นอยู่กับการจัดกลุ่มการเชื่อมโยง ยิ่งการกลายพันธุ์ที่เป็นที่รู้จักมากขึ้นและจำนวนโครโมโซมน้อยลงการแมปก็ยิ่งง่าย ในแง่นี้บุคคล (นอกเหนือจากข้อเท็จจริงที่ว่าเขาไม่สามารถทำการวิเคราะห์แบบลูกผสมแบบคลาสสิกได้) เนื่องจากวัตถุนั้นไม่เอื้ออำนวยต่อการทำแผนที่เป็นสองเท่า: เขามียีนที่รู้จักกันค่อนข้างน้อย (อย่างน้อยก็เป็นเช่นนั้นจนถึงสิ้นยุค 70) และจำนวนโครโมโซมเดี่ยวมีค่อนข้างมาก - 22 (ไม่รวมเพศ) ซึ่งหมายความว่าความน่าจะเป็นที่ยีนที่ค้นพบใหม่สองยีนจะเชื่อมโยงกันคือ 1/22 ด้วยเหตุผลเหล่านี้การวิเคราะห์สายเลือดซึ่งบางส่วนแทนที่การวิเคราะห์แบบไฮบริดจึงให้ข้อมูลที่ค่อนข้าง จำกัด เกี่ยวกับลักษณะของการเชื่อมโยง

วิธีการของพันธุศาสตร์เซลล์ร่างกายมีแนวโน้มมากขึ้นในการทำแผนที่ยีนของมนุษย์ สาระสำคัญของหนึ่งในนั้นมีดังนี้ เทคนิคทางวิศวกรรมของเซลล์ช่วยให้สามารถรวมเซลล์ประเภทต่างๆได้ การหลอมรวมของเซลล์ที่เป็นของสิ่งมีชีวิตทางชีววิทยาที่แตกต่างกันเรียกว่าการผสมพันธุ์ทางร่างกาย สาระสำคัญของการผสมพันธุ์แบบโซมาติกคือการได้รับวัฒนธรรมสังเคราะห์โดยการหลอมรวมของโปรโตพลาสต์ของสิ่งมีชีวิตประเภทต่างๆ วิธีการทางเคมีฟิสิกส์และชีวภาพต่างๆใช้สำหรับการหลอมรวมเซลล์ หลังจากการหลอมรวมของโพรโทพลาสต์แล้วเซลล์เฮเทอโรคาริโอตหลายนิวเคลียสจะเกิดขึ้น ต่อจากนั้นในระหว่างการหลอมรวมนิวเคลียสเซลล์ซิงคาริโอตจะถูกสร้างขึ้นซึ่งประกอบด้วยชุดโครโมโซมของสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ ในนิวเคลียส เมื่อเซลล์ดังกล่าวแบ่งตัวในหลอดทดลองจะเกิดการเพาะเลี้ยงเซลล์ลูกผสม ปัจจุบันได้รับและเพาะเลี้ยงเซลล์ลูกผสม "มนุษย์×หนู" "มนุษย์×หนู" และอื่น ๆ อีกมากมาย

ในเซลล์ลูกผสมที่ได้จากสายพันธุ์ที่แตกต่างกันหนึ่งในชุดโครโมโซมของผู้ปกครองจะจำลองได้เร็วกว่าอีกสายพันธุ์หนึ่ง ดังนั้นระยะหลังจึงค่อยๆสูญเสียโครโมโซมไป กระบวนการเหล่านี้เกิดขึ้นอย่างเข้มข้นตัวอย่างเช่นในเซลล์ลูกผสมระหว่างหนูกับมนุษย์ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีเครื่องหมายทางชีวเคมีแตกต่างกัน หากในเวลาเดียวกันให้ปฏิบัติตามเครื่องหมายทางชีวเคมีเช่นเอนไซม์ไธมิดีนไคเนสและดำเนินการควบคุมเซลล์สืบพันธุ์พร้อมกันโดยระบุโครโมโซมในโคลนที่เกิดขึ้นหลังจากการสูญเสียบางส่วนในท้ายที่สุดการหายไปของโครโมโซมสามารถเชื่อมโยงไปพร้อม ๆ กันกับลักษณะทางชีวเคมี ซึ่งหมายความว่ายีนที่เข้ารหัสลักษณะนี้ถูกแปลเป็นภาษาท้องถิ่นบนโครโมโซมนี้ ดังนั้นยีนไธมิดีนไคเนสในมนุษย์จึงอยู่บนโครโมโซม 17

ข้อมูลบางอย่างเกี่ยวกับการแปลยีนสามารถหาได้จากการวิเคราะห์การกลายพันธุ์เชิงตัวเลขและโครงสร้างของโครโมโซมโดยการเกิดขึ้นในตระกูลโครโมโซมที่มีการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาและโดยคำนึงถึงลักษณะทางพันธุกรรม monosomies บางส่วนที่เกิดจากการลบยังใช้เพื่อจุดประสงค์เดียวกัน อย่างไรก็ตามในกรณีเหล่านี้ควรระลึกไว้เสมอว่าบางครั้งยีนที่อยู่ระหว่างการศึกษายังคงอยู่ในส่วนที่เป็นศูนย์กลาง แต่การแสดงออกของมันอาจอ่อนแอลงอย่างมากอันเป็นผลมาจากผลของตำแหน่งหรือกลไกการกำกับดูแลอื่น ๆ (การเปลี่ยนแปลงลำดับของการจำลองแบบการปลดภูมิภาคผู้ก่อการ ฯลฯ ) ... ในช่วงปลายยุค 60 ได้มีการพัฒนาวิธีการผสมพันธ์ในแหล่งกำเนิดซึ่งขึ้นอยู่กับความจำเพาะของปฏิสัมพันธ์เสริมระหว่างยีนกับสำเนา (mRNA รวมถึงดีเอ็นเอเสริมที่ได้จากการถอดความแบบย้อนกลับ) ความละเอียดของวิธีนี้จะสูงกว่าโครโมโซมโพลีทีนมากกว่าโครโมโซมไมโทซิสของมนุษย์ แต่ก็มีการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง

การแมปยีน การทำแผนที่ยีนการทำแผนที่ - การทำแผนที่ยีน

การกำหนดตำแหน่งของยีนที่กำหนดบนโครโมโซมที่สัมพันธ์กับยีนอื่น ใช้สามกลุ่มหลักของวิธีการ กิโลกรัม. - ทางกายภาพ (การกำหนดโดยใช้แผนที่ข้อ จำกัด กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนและตัวแปรบางอย่างของอิเล็กโทรโฟรีซิสของระยะทางระหว่างพันธุกรรม - ในนิวคลีโอไทด์) พันธุกรรม (การกำหนดความถี่ของการรวมตัวกันใหม่ระหว่างยีนโดยเฉพาะในการวิเคราะห์ครอบครัว ฯลฯ ) และเซลล์พันธุศาสตร์ (ในการผสมพันธุ์ในแหล่งกำเนิด<การผสมพันธุ์ในแหล่งกำเนิด\u003e การได้รับลูกผสมเซลล์โมโนโซม<ลูกผสมของเซลล์โมโนโครโมโซม\u003e วิธีการลบ<การแมปการลบ\u003e ฯลฯ ); ในพันธุศาสตร์มนุษย์ยอมรับความน่าเชื่อถือ 4 ระดับของการแปลยีนนี้ - ได้รับการยืนยัน (จัดตั้งขึ้นในห้องปฏิบัติการอิสระสองห้องขึ้นไปหรือบนวัสดุของวัตถุทดสอบอิสระตั้งแต่สองชิ้นขึ้นไป) เบื้องต้น (1 ห้องปฏิบัติการหรือ 1 ตระกูลที่วิเคราะห์) ความขัดแย้ง (ความแตกต่างระหว่างข้อมูลจากนักวิจัยต่างกัน) หนี้สงสัยจะสูญ (ไม่ใช่ข้อมูลสรุปจากห้องปฏิบัติการเดียว); ภาคผนวก 5 ให้ข้อมูลสรุป (ณ ปี 1992-93) เกี่ยวกับยีนโครงสร้างเนื้องอกและเทียมในจีโนมของมนุษย์และรวมถึงการกลายพันธุ์บางชนิดในหนู

(ที่มา: "The English-Russian Explanatory Dictionary of Genetic Terms." Arefiev V.A. , Lisovenko L.A. , Moscow: VNIRO Publishing House, 1995)

ดูว่า "การทำแผนที่ยีน" ในพจนานุกรมอื่น ๆ มีอะไรบ้าง:

การทำแผนที่ยีน - การกำหนดตำแหน่งของยีนที่กำหนดบนโครโมโซมที่สัมพันธ์กับยีนอื่น ๆ ใช้สามกลุ่มหลักของวิธีการ K.g. ทางกายภาพ (การกำหนดโดยใช้แผนที่ข้อ จำกัด กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนและรูปแบบของอิเล็กโทรโฟรีซิส ... ...

การแมปยีน - การกำหนดตำแหน่งของยีนที่กำหนดบนโครโมโซมที่สัมพันธ์กับยีนอื่น ๆ การทำแผนที่ทางพันธุกรรมเกี่ยวข้องกับการกำหนดระยะทางโดยความถี่ของการรวมกันใหม่ระหว่างยีน การทำแผนที่ทางกายภาพใช้เทคนิคบางอย่าง ... … พจนานุกรม Psychogenetics

การทำแผนที่ [ยีน] โดยใช้การย้อนกลับ - วิธีการทำแผนที่ทางพันธุกรรมขึ้นอยู่กับการได้รับลูกผสม backcross ของรูปแบบที่เกี่ยวข้องและการวิเคราะห์ความแตกแยกของความแตกต่างของอัลลีลที่แปรผันตามความยาวของเศษข้อ จำกัด วิธีนี้แพร่หลายมากที่สุดในการทำแผนที่ยีนใน ... ... คู่มือนักแปลด้านเทคนิค

Backcross mapping [ยีน] โดยใช้ backcrossing วิธีการทำแผนที่พันธุกรรมขึ้นอยู่กับการได้รับลูกผสม backcross ของรูปแบบที่เกี่ยวข้องและการวิเคราะห์ความแตกแยกของโพลีมอร์ฟิกตัวแปรอัลลีลในความยาว จำกัด ... ...

การทำแผนที่ยีนเปรียบเทียบในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม - * ยีน paranal ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม cartovanne * การทำแผนที่เปรียบเทียบของยีนของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมการเปรียบเทียบข้อมูลแผนที่พันธุกรรมของมนุษย์และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดอื่น ๆ ) ทั้งคู่ต้องเรียนดีและห่างไกลจากกัน ...

การทำแผนที่ - * cartovanne * การทำแผนที่เพื่อสร้างตำแหน่งของยีนหรือตำแหน่งเฉพาะบางแห่ง (ดู) ตามสาย DNA (. แผนที่) ... พันธุศาสตร์. พจนานุกรมสารานุกรม

การทำแผนที่ด้วยลูกผสมที่ฉายรังสี [เซลล์] - * แผนที่ของ dapamogay ของhybrydў [เซลล์] ที่นำไปใช้ * การปรับเปลี่ยนการทำแผนที่ลูกผสมแบบฉายรังสีของวิธีการทำแผนที่ยีนโดยใช้การผสมพันธุ์ของเซลล์ร่างกาย เซลล์ของโคลนลูกผสม "หนู H มนุษย์" ที่มีเพียงโครโมโซม 1 ... ... พันธุศาสตร์. พจนานุกรมสารานุกรม

การทำแผนที่ลูกผสมการฉายรังสีโดยใช้ลูกผสมที่ฉายรังสี [เซลล์] การปรับเปลี่ยนวิธีการทำแผนที่ยีนโดยใช้การผสมพันธุ์ของเซลล์โซมาติกเซลล์ของโคลนลูกผสม“ หนู˟มนุษย์” ที่มีโครโมโซมเพียง 1 โครโมโซม ... อณูชีววิทยาและพันธุศาสตร์. พจนานุกรมอธิบาย

การสร้างลำดับของยีนและระยะห่างสัมพัทธ์ระหว่างพวกมันในกลุ่มการเชื่อมโยง ... พจนานุกรมการแพทย์ขนาดใหญ่

การทำแผนที่จีโนมของมนุษย์

เราไม่จำเป็นต้องรบกวนเทพเจ้าโดยเปล่าประโยชน์ -

มีข้อมูลภายในของเหยื่อที่จะคาดเดาเกี่ยวกับสงคราม

ทาสที่เงียบและสร้างหิน!

Osip Mandelstam "ธรรมชาติคือโรมเดียวกัน ... "

พันธุศาสตร์เป็นศาสตร์ที่อายุน้อย วิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตไม่ได้ถูกค้นพบจริง ๆ จนกระทั่งช่วงปลายทศวรรษที่ 1850 ในปี พ.ศ. 2409 เกรเกอร์เมนเดลพระชาวออสเตรียได้เผยแพร่ผลการทดลองของเขาเกี่ยวกับการผสมเกสรของถั่ว จนถึงปลายศตวรรษไม่มีใครให้ความสนใจกับการค้นพบของมัน และตัวอย่างเช่น Galton ไม่เคยพบข้อมูลเกี่ยวกับพวกเขา แม้แต่กลไกการปฏิสนธิ - การหลอมรวมนิวเคลียสของเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้และเพศเมียก็ถูกค้นพบในปีพ. ศ. 2418 เท่านั้น ในปีพ. ศ. 2431 มีการพบร่างเล็ก ๆ ที่เรียกว่าโครโมโซมในนิวเคลียสของเซลล์และในปีพ. ศ. 2452 ปัจจัยการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของเมนเดเลียนถูกตั้งชื่อยีน การผสมเทียมครั้งแรก (ในกระต่ายและในลิง) ดำเนินการในปีพ. ศ. 2477 และในที่สุดในปีพ. ศ. 2496 ได้มีการค้นพบพื้นฐาน - มีการสร้างโครงสร้างเกลียวคู่ของดีเอ็นเอ อย่างที่คุณเห็นทั้งหมดนี้เกิดขึ้นเมื่อไม่นานมานี้ดังนั้นโดยทั่วไปแล้วนักสุพันธุศาสตร์ในยุคแรก ๆ จึงไม่ค่อยรู้เทคนิคในการประดิษฐ์ของพวกเขา

การทำแผนที่ของจีโนมมนุษย์ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น สิ่งที่เรารู้เป็นเพียงเศษเสี้ยวเล็ก ๆ ของสิ่งที่เราไม่รู้ มีลำดับนิวคลีโอไทด์สามพันล้านลำดับซึ่งสร้างขึ้นจากยีนสองหมื่นหกถึงสามหมื่นแปดพันยีนซึ่งเป็นรหัสของโปรตีนโดยตรง แต่ยีนและโปรตีนที่ผลิตมีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไรนั้นยังไม่เข้าใจ

อย่างไรก็ตามบทบาทของยีนในสังคมมนุษย์ได้รับการยอมรับอย่างรวดเร็ว ในปี 1998 ไดอาน่าพอล (มหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตส์) เล่าถึงสิ่งที่เธอเรียกเมื่อสิบสี่ปีก่อน

มุมมอง "กำหนดทางชีววิทยา" ตามที่ยีนมีอิทธิพลต่อความแตกต่างในสติปัญญาและอารมณ์ - โดยใช้คำเหล่านี้ราวกับว่ามีการระบุความหมายไว้ วันนี้การใช้งานของพวกเขาจะเป็นที่ถกเถียงกันเนื่องจากฉลากเหล่านี้ดูเหมือนจะเรียกมุมมองนี้ว่าเป็นคำถามในขณะที่ทั้งนักวิทยาศาสตร์และสาธารณชนยอมรับกันอย่างแพร่หลาย ".

ความรู้ของเราได้รับการเติมเต็มทุกวันอย่างแท้จริงและในอนาคตอันใกล้นี้เราจะสามารถวิเคราะห์ได้อย่างแม่นยำ ภาระทางพันธุกรรมซึ่งเรากำหนดไว้สำหรับคนรุ่นต่อไป

จากหนังสือเล่มใหม่ล่าสุดของข้อเท็จจริง เล่ม 1 [ดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์. ภูมิศาสตร์และวิทยาศาสตร์โลกอื่น ๆ ชีววิทยาและการแพทย์] ผู้เขียน

จากหนังสือ The Human Genome: Ancyclopedia, Written in Four Letters ผู้เขียน

จากหนังสือ The Human Genome [สารานุกรม Written in Four Letters] ผู้เขียน Tarantul Viacheslav Zalmanovich

จากหนังสือเล่มใหม่ล่าสุดของข้อเท็จจริง เล่ม 1. ดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์. ภูมิศาสตร์และวิทยาศาสตร์โลกอื่น ๆ ชีววิทยาและการแพทย์ ผู้เขียน Kondrashov Anatoly Pavlovich

จากหนังสือ Decrypted Life [My Genome, My Life] โดย Venter Craig

จากหนังสือเคมีชีวภาพ ผู้เขียน Lelevich Vladimir Valerianovich

จากหนังสือของผู้เขียน

ส่วนที่ I. โครงสร้างของมนุษย์ทั่วไปคืออะไร? คำถามเป็นนิรันดร์คำตอบขึ้นอยู่กับเวลา E. Chargaff ในบทสนทนากับชีวิตไม่ใช่คำถามของเธอที่สำคัญ แต่เป็นคำตอบของเรา MI Tsvetaeva จากจุดเริ่มต้นเราจะนิยามความหมายของคำว่า "ยีน" ระยะนั้นเอง

จากหนังสือของผู้เขียน

การวิเคราะห์ดีเอ็นเอทั้งหมด - ข้อมูลใหม่เกี่ยวกับโครงสร้างของจีโนมมนุษย์ในขั้นตอนแรกของการศึกษาโดยตรงเกี่ยวกับโครงสร้างของจีโนมมนุษย์เมื่อยังไม่มีวิธีการทางพันธุวิศวกรรมจึงใช้วิธีการทางเคมีฟิสิกส์แบบดั้งเดิมในการศึกษาดีเอ็นเอ ใน

จากหนังสือของผู้เขียน

ส่วนที่ II. ฟังก์ชั่นของมนุษย์กลายเป็นราชินีที่ตายแล้ว - ให้เกียรติราชินี! สิ่งที่เรารู้มี จำกัด และสิ่งที่เราไม่รู้นั้นไม่มีที่สิ้นสุด ป. ลาปลาซวิทยาศาสตร์ผิดเสมอ เธอจะไม่มีวันแก้ปัญหาโดยไม่ต้องหยิบยกขึ้นมาใหม่ บีชอว์โซ

จากหนังสือของผู้เขียน

คอมพิวเตอร์มีประโยชน์ต่อการศึกษาจีโนมของมนุษย์อย่างไร? หากไม่มีเทคโนโลยีชีวสารสนเทศศาสตร์คอมพิวเตอร์ (genoinformatics หรือชีวสารสนเทศศาสตร์ในวงกว้างมากขึ้น) การพัฒนางานวิจัยจีโนมแทบจะเป็นไปไม่ได้เลย มันยากที่จะจินตนาการว่าเป็นอย่างไร

จากหนังสือของผู้เขียน

ส่วนที่ 3. ต้นกำเนิดและวิวัฒนาการของมนุษย์

จากหนังสือของผู้เขียน

จีโนมมนุษย์แตกต่างจากจีโนมของลิงชิมแปนซีอย่างไร? จีโนมคือชุดของยีนที่มีอยู่ในโครโมโซมเดี่ยว (เดี่ยว) ของสิ่งมีชีวิตที่กำหนด จีโนมไม่ใช่ลักษณะเฉพาะของแต่ละบุคคล แต่เป็นสิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่ง ในเดือนกุมภาพันธ์ 2544 ในภาษาอเมริกัน

จากหนังสือของผู้เขียน

บทที่ 11 การถอดรหัสจีโนมมนุษย์คุณจะพูดอะไรเมื่อปีนขึ้นไปด้วยแรงเฮือกสุดท้ายจนถึงยอดเขาที่ไม่มีใครเคยมาเยือนจู่ๆคุณก็เห็นคนปีนขึ้นไปบนทางคู่ขนาน ในทางวิทยาศาสตร์ความร่วมมือมีผลมากกว่าเสมอ

บทความที่คล้ายกัน

อภิปราย:

โบราณคดี - ผู้ช่วยนักประวัติศาสตร์โบราณคดีศึกษาอะไร?: เสร็จสิ้นโดย: Pashina Alina นักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 ของสถาบันการศึกษางบประมาณของรัฐโรงเรียนมัธยมศึกษาหมายเลข 3 ชาแพฟสค์ ...
อาชีพหลักของนักโบราณคดีคือการขุดค้นแม่แบบการนำเสนอโบราณคดี: 1. โบราณคดีและสถานที่ในระบบวิทยาศาสตร์ 2. แหล่งโบราณคดี ...
เบียงชิ; ชั้นประถมศึกษา: นักเล่าเรื่องป่าชีวิตและผลงานของ Vitaly Bianki เสร็จสมบูรณ์โดย: Gryaznova.A ....
การนำเสนอในหัวข้อ "กลีเซอรีน: "โครงสร้างของเอสเทอร์" - คำจำกัดความของคลาสของเอสเทอร์ ไขมันไม่ ...