Marker genetyczny - Genetic marker
Marker genetyczny jest gen lub sekwencję DNA o znanej lokalizacji na chromosomie , które mogą być wykorzystane do identyfikacji osób lub gatunków . Można to opisać jako zmienność (która może powstać w wyniku mutacji lub zmiany w loci genomu), którą można zaobserwować. Markerem genetycznym może być krótka sekwencja DNA, taka jak sekwencja otaczająca pojedynczą zmianę pary zasad ( polimorfizm pojedynczego nukleotydu , SNP) lub długa, jak minisatelity .
Tło
Przez wiele lat mapowanie genów ograniczało się do identyfikacji organizmów za pomocą tradycyjnych markerów fenotypowych. Obejmowały one geny, które kodowały łatwo obserwowalne cechy, takie jak grupy krwi czy kształty nasion. Niewystarczająca liczba tego typu cech w kilku organizmach ograniczała możliwe do wykonania wysiłki mapowania. To skłoniło do opracowania markerów genowych, które mogłyby identyfikować cechy genetyczne, które nie są łatwo obserwowalne w organizmach (takie jak zmienność białek).
Rodzaje
Niektóre powszechnie używane typy markerów genetycznych to:
- RFLP (lub polimorfizm długości fragmentów restrykcyjnych )
- SSLP (lub prosty polimorfizm długości sekwencji )
- AFLP (lub polimorfizm długości amplifikowanych fragmentów )
- RAPD (lub losowa amplifikacja polimorficznego DNA )
- VNTR (lub Zmienna liczba powtórzeń tandemowych )
- Polimorfizm mikrosatelitarny SSR (lub Proste powtórzenie sekwencji )
- SNP (lub polimorfizm pojedynczego nukleotydu )
- STR (lub krótkie powtórzenie w tandemie )
- SFP (lub polimorfizm pojedynczego elementu )
- DArt (lub technologia Diversity Arrays )
- Markery RAD (lub markery DNA związane z miejscem restrykcji )
Molekularne markery genetyczne można podzielić na dwie klasy: a) markery biochemiczne wykrywające zmienność na poziomie produktu genowego, takie jak zmiany w białkach i aminokwasach oraz b) markery molekularne wykrywające zmienność na poziomie DNA, takie jak zmiany nukleotydowe: delecja, duplikacja, odwrócenie i/lub wstawienie. Markery mogą wykazywać dwa tryby dziedziczenia, tj. dominujący/recesywny lub współdominujący. Jeśli wzorzec genetyczny homozygot można odróżnić od wzorca heterozygot, mówi się, że marker jest kodominujący. Ogólnie rzecz biorąc, markery współdominujące dają więcej informacji niż markery dominujące.
Zastosowania
Markery genetyczne mogą być wykorzystywane do badania zależność między dziedzicznej choroby i jej genetycznej przyczyna (na przykład, szczególnie mutację z genu , która prowadzi do wadliwego białka ). Wiadomo, że fragmenty DNA leżące blisko siebie na chromosomie są dziedziczone razem. Ta właściwość umożliwia użycie markera, który może być następnie wykorzystany do określenia dokładnego wzoru dziedziczenia genu, który nie został jeszcze dokładnie zlokalizowany.
Markery genetyczne są wykorzystywane w genealogicznych testach DNA dla genealogii genetycznej w celu określenia dystansu genetycznego między osobnikami lub populacjami. Markery uniparentalna (na mitochondrialnym lub Y chromosomalnego DNA) są badane dla oceny matek lub ojcowskie rodowód . Markery autosomalne są używane dla wszystkich przodków.
Markery genetyczne muszą być łatwe do zidentyfikowania, związane z określonym locus i wysoce polimorficzne , ponieważ homozygoty nie dostarczają żadnych informacji. Wykrywanie markera może być bezpośrednie przez sekwencjonowanie RNA lub pośrednie przy użyciu allozymów .
Niektóre z metod stosowanych do badania genomu lub filogenetyki to RFLP, AFLP, RAPD, SSR. Mogą być używane do tworzenia map genetycznych dowolnego badanego organizmu.
Odbyła się debata na temat tego, czym jest zakaźny czynnik CTVT ( zakaźny nowotwór weneryczny psów ). Wielu badaczy postawiło hipotezę, że cząstki wirusopodobne były odpowiedzialne za transformację komórki, podczas gdy inni uważali, że sama komórka jest zdolna do infekowania innych psów jako przeszczep allogeniczny . Za pomocą markerów genetycznych naukowcy byli w stanie dostarczyć rozstrzygających dowodów na to, że rakowa komórka nowotworowa przekształciła się w zakaźnego pasożyta. Ponadto wykorzystano molekularne markery genetyczne, aby rozwiązać problem transmisji naturalnej, rasy pochodzenia ( filogenetyka ) i wieku nowotworu u psów.
Markery genetyczne zostały również wykorzystane do pomiaru odpowiedzi genomowej na selekcję u zwierząt gospodarskich. Dobór naturalny i sztuczny prowadzi do zmiany składu genetycznego komórki. Obecność różnych alleli z powodu zniekształconej segregacji na markerach genetycznych wskazuje na różnicę między wyselekcjonowanym i niewyselekcjonowanym żywym inwentarzem.
Zobacz też
- Marker molekularny
- Znakowanie DNA
- Drobna struktura chromosomu eukariotycznego
- Powtarzana sekwencja (DNA)
Bibliografia
Dalsza lektura
- de Vicente C, Fulton T (2003). Moduły uczenia się markerów molekularnych – tom. 1 . IPGRI, Rzym, Włochy oraz Institute for Genetic Diversity, Ithaca, Nowy Jork, USA.
- de Vicente C, Fulton T (2004). Moduły uczenia się markerów molekularnych – tom. 2 . IPGRI, Rzym, Włochy oraz Institute for Genetic Diversity, Ithaca, Nowy Jork, USA.
- de Vicente C, Glaszmann JC (2006). Markery molekularne do wydobywania alleli . AMS (Bioversity's Regional Office for the Americas), CIRAD, GCP, IPGRI, MS Swaminathan Research Foundation. P. 85. Zarchiwizowane z oryginału w dniu 2007-12-04 . Źródło 2007-12-12 .
- Spooner D, van Treuren R, de Vicente MC (2005). Markery molekularne do zarządzania bankiem genów . CGN, IPGRI, USDA. P. 126. Zarchiwizowane od oryginału w dniu 2008-05-03 . Źródło 2007-12-12 .
Linki zewnętrzne
Multimedia związane z markerami genetycznymi w Wikimedia Commons