Markery genetyczne i ich wykorzystanie w hodowli zwierząt (1)

Genetyka zwierząt - Ćwiczenia

MARKĘRY GENETYCZNE

I ICH WYKORZYSTANIE W HODOWLI ZWIERZĄT

UNIWERSYTET PRZYRODNICZY W POZNANIU

Marker genetyczny można zdefiniować jako dowolną cechę jakościową uwarunkowaną w sposób prosty, tj. przez jedną parę alleli dziedziczących się zgodnie z prawami Mendla.

Markery genetyczne są przydatne dla celów analizy genetycznej, o czym decydują ich cechy charakterystyczne:

> polimorfizm (występowanie co najmniej dwóch różnych alleli w danej populacji)

> łatwość identyfikacji przy użyciu prostych metod serologicznych/biochemicznych

> równomierne rozmieszczenie w obrębie genomów

Klasyfikacja:

1. Markery klasy I (sekwencje kodujące - geny)

> Antygeny erytrocytarne (grupy krwi)

> Białka surowicy krwi, erytrocytów i leukocytów

> Allotypy immunoglobulin i lipoprotein (czyli ugrupowania chemiczne występujące na cząsteczkach białek surowicy krwi - immunoglobulin, lipoprotein - i różnicujące osobniki tego samego gatunku)

> Białka mleka

2. Markery klasy II (sekwencje niekodujące)

> Minisatelity - kilkunasto- lub kilkudziesięcionukleotydowe sekwencje powtórzone tandemowo

- Przydatność minisatelit dla celów analitycznych jest ograniczona nierównomiernym rozmieszczeniem w genomach - są one zlokalizowane głównie w obszarze telomerów

> Mikrosatelity - kilkunukleotydowe sekwencje powtórzone tandemowo

- Powtórzeniami są krótkie jednostki, przeważnie dwu- trzy- lub czteronukleotydowe

- Mogą występować jako powtórzenia identyczne, np. (AGAT)* lub podzielone krótkimi wstawkami np. (AT)₅(GC)₇ (AT)₄

- Występują w genomach ssaków z dużą częstością i równomiernym rozproszeniem (np. w genomie człowieka raz na 6 kpz)

-Najczęstszym powtarzającym się motywem jest (CA)n/(GT)n (w genomie ludzkim i świni domowej sekwencja ta pojawia się w 50000-100000 loci, tzn. że odległości pomiędzy kolejnymi mikrosatelitami powinny wynosić ok. 30 kpz)

- Mikrosatelity mogą być wieloallelowe, gdyż mogą mieć kilka różnych wariantów długości - przykładowa sekwencja GAC może występować w zróżnicowanej liczbie powtórzeń i każdy taki wariant stanowi odrębny allel. Takie zróżnicowanie to oczywiście polimorfizm. Im większa liczba powtórzeń, tym większy polimorfizm.

- polimorfizm mikrosatelitamy, np.:

Adam: GACGACGACGACGACGACGACGACGACGACGAC Sekwencja GAC powtórzona 11 razy

Monika: GACGACGACGACGACGACGACGAC Sekwencja GAC powtórzona 8 razy

Darek: GACGACGACGAC Sekwencja GAC powtórzona 4 razy

> SNP (ang. single nucleotide polymorphism) stanowią pojedyncze mutacje punktowe (o charakterze tranzycji

lub transwersji)

- Markery SNP jako pojedyncze mutacje punktowe mają tylko dwa allele, co jest wadą w stosunku do sekwencji mikrosatelitarnych

- Zaletą SNP jest ich zagęszczenie (około 10 MILIONÓW SNP w genomie człowieka!) i bardzo równomierne rozmieszczenie