Lekcja Genomika porównawcza

Genomika porównawcza – to dział genomiki zajmujący się poszukiwaniem podobieństw i różnic między genomami różnych gatunków, co umożliwia: -wyjaśnienie zależności ewolucyjnych;

- rozbudowę wiedzy o genomie jednego gatunku w oparciu o wiedzę na temat genomu drugiego gatunku.

Technika porównawcza malowania chromosomów:

-jej istotą jest wykorzystanie sond specyficznych dla konkretnego chromosomu (tzw. sond malujących) jednego gatunku w procedurze fluorescencyjnej hybrydyzacji in situ (FISH) na preparatach cytogenetycznych pochodzących od innego gatunku.

Technika porównawcza malowana:

-FISH z sondą specyficzną dla konkretnego chromosomu jednego gatunku na preparacie chromosomowym reprezentującym inny gatunek.

Porównawcze malowanie chromosomów umożliwia identyfikację konserwatywnych fragmentów chromosomów w genomach różnych gatunków. 3 człowieka mają podobne sekwencje co do 16 i 19 konia.

Porównawcze malowanie chromosomów pozwala na:

-identyfikację rearanżacji chromosomowych, które zaszły w trakcie ewolucji genomów

-przewidywanie, jakie geny znajdują się we fragmentach chromosomowych badanego gatunku, które są „pomalowane” sondą chromosomu, którego sekwencja nukleotydowa i mapa genowa jest poznana.

Technika porównawczego malowania chromosomów ma jednak pewne ograniczenia:

-jej rozdzielczość jest na poziomie kilku milionów par zasad

-nie wykrywa rearanżacji wewnątrzchromosomowych (np. inwersji)

Sondy locus specyficzne :

-sondy pochodzące z klonowania molekularnego w wektorach: plazmidowych, kosmidowych, sztucznych chromosomach bakteryjnych

-sondy wyprodukowane techniką PCR

Sondy specyficzne dla chromosomów bądź ich fragmentów, utworzone na bazie DNA reprezentującym konkretny chromosom:

-sortowanie chromosomów w cytometrze przepływowowym

Sortowanie chromosomów:

-pozyskanie jednorodnej frakcji zawierającej jeden chromosom z zawiesiny pochodzącej z hodowli in vitro

-wykorzystanie cytometru przepływowego zintegrowanego z sorterem

-amplifikacja sekwencji unikalnych dla danego chromosomu PCR – przygotowanie sondy

Kariotyp „przepływowy” człowieka:

Określenie profilu DNA danego chromosomu pod względem:

-ilości DNA (długość cząsteczki) – wielkość chromosomu

-udział par AT i GC w DNA

Mikrodysekcja chromosomów:

-pozyskanie chromosomu za pomocą mikromanipulatora lub lasera z preparatu mikroskopowego

-amplifikacja (DOP-PCR) sekwencji unikalnych – przygotowanie sondy.

Porównawcze mapy genomowe u psowatych:

-sondy locus-specyficzne wyprowadzone z genomu psa wykorzystywane są do konstruowania map genomowych innych gatunków psowatych

-technika porównawczego mapowania sond pozwala na badanie ewolucji kariotypów

-lokalizacja fizyczna loci markerowych w genomach badanych gatunków umożliwia identyfikację wewnątrzchromosomowych rearanżacji.

Porównawcza lokalizacja sond pochodzących z biblioteki genomowej psa w chromosomach jenota chińskiego, psa i lisa pospolitego.

Technika porównawczej hybrydyzacji genomowej – wykorzystywana do identyfikacja regionów chromosomów, w których nastąpiła utrata (delecja) bądź amplifikacja genomowego DNA w komórkach nowotworowych.

Analiza porównawcza genomów na poziomie sekwencji nukleotydowych:

-poszczególne sekwencje są porównywane za pomocą algorytmów FASTA lub BALAST w celu znalezienia charakterystycznych regionów – motywów lub domen oraz rozpoznawania sekwencji homologicznych (od wspólnego przodka).

Analiza sekwencji nukleotydowych:

-umożliwia przeniesienie przypisanej funkcji lub innych informacji z jednej sekwencji na inną na bazie ich podobieństw

-porównywanie sekwencji z wielu genomów ułatwia wyznaczenie genu i określenie jego struktury (eksony i introny).

-umożliwia zidentyfikowanie nieznanych regionów regulatorowych, motywów i domen w sekwencjach.

Analiza porównawcza genomów na poziomie sekwencji aminokwasów:

-ułatwiają klasyfikowanie białek i ich struktur w różne grupy – rodziny, nadrodziny, ortologi i para logi.

Genomy są bardzo polimorficzne:

-wykorzystywanie w analizie genetycznej: sekwencji mikrosatelitarnych; -markery SNP

-niektóre polimorfizmy mogą mieć znaczenie funkcjonalne.

Identyfikacja milionów miejsc polimorficznych SNP umożliwia stworzenie nowego narzędzia badawczego – mikromacierze SNP.

Mikromacierz – procedura:

-izolacja genomowego DNA

-trawienie enzymem restrykcyjnym

-wiązanie z sekwencją adaptorową rozpoznającą 4-nukloetydowe lepkie końce

-amplifikacja PCR przy pomocy startera rozpoznającego sekwencje adaptera

-trawienie zamplifikowanych fragmentów DNA-za i dołączenie biotyny na końcu fragmentu

-hybrydyzacja na mikormacierzy

-skanowanie

-ustalenie genotypu.

Identyfikacja genów (polimorfizmów) odpowiedzialnych (lub sprzężonych) za daną cechę:

-analiza segregacji markerów genetycznych i alleli badanego genu w celu identyfikacji sprzężenia: marker – gen

-mikromacierze SNP – podstawowe narzędzie

GWAS – powszechnie stosowana procedura, wykorzystująca mikromacierze SNP:

-ustalenie genotypu w tysiącach SNP w dwóch grupach zwierząt: chorych i zdrowych

-porównanie częstości występowania wariantów markerów SNP

-osobniki chore są homozygotami w nieznanym sprawczym locus oraz w blisko leżących miejscach SNP.

Procedura GWAS jest również wykorzystywana do poszukiwania loci, których polimorfizm jest związany ze zmiennością cech ilościowych – np. otyłość ludzi.

Porównanie genu grup:

Osoby otyłe (BMI>30) wersus osoby z normalnym BMI (28 – 25).


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Genomika porownawcza
Genomika porównawcza
[lekcja 11] Operacje porównania Kurs C++ » Poziom 1
[lekcja 11] Operacje porównania Kurs C++ » Poziom 1
PORÓWNYWANIE TECHNOLOGII
Lekcja kliniczna 2 VI rok WL
Metodyka harcerska i starszoharcerska porównanie
Lekcja Przysposobienia Obronnego dla klasy pierwszej liceum ogólnokształcącego
Porównanie dwóch regionalnych strategii innowacji
19 Teorie porównanie
KOLOKWIUM 2 zadanie wg Adamczewskiego na porownawczą 97
1F CWICZENIE zadanie wg Adamczewskiego na porownawczą 97id 18959 ppt
Porównanie USB FireWire
Lekcja wychowania fizycznego jako organizacyjno metodyczna forma lekcji ruchu
Dowody za obiektywno¶ci± ewolucji z zakresu morfologii porównawczej 1 cz

więcej podobnych podstron