Hromosomu staigāšana un hromosomu lēkšana ir divi tehniski instrumenti, ko izmanto molekulārajā bioloģijā gēnu atrašanai hromosomās un genomu fiziskai kartēšanai. Hromosomu staigāšana ir paņēmiens, ko izmanto mērķa gēna klonēšanai genoma bibliotēkā, atkārtoti izolējot un klonējot blakus esošos genoma bibliotēkas klonus. Hromosomu lekt ir īpaša hromosomu staigāšanas versija, kas pārvar hromosomu staigāšanas pārtraukuma punktus. Hromosomu staigāšana var secēt un kartēt tikai nelielu hromosomu garumu, savukārt hromosomu lecēšana ļauj secēt lielas hromosomu daļas. Šī ir galvenā atšķirība starp hromosomu staigāšanu un hromosomu lekt.
SATURS
1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir hromosomu staigāšana
3. Kas ir lektēšana hromosomā
4. Salīdzinājums blakus - hromosomu staigāšana pret lekt
5. Kopsavilkums
Hromosomu staigāšana ir rīks, kas pēta nezināmos hromosomu secības reģionus, izmantojot pārklājošos restrikcijas fragmentus. Ejot hromosomā, kā zondi izmanto zināma gēna daļu un turpina raksturot visu hromosomas garumu, kas jāapzīmē vai jāsekvencē. Tas notiek no marķiera līdz mērķa garumam. Ejot hromosomā, hibrīdei tiek izmantoti katra fragmenta, kas pārklājas, gali, lai identificētu nākamo secību.
Zondes sagatavo no klonētu DNS gala gabaliem un subklonē. Tad tos izmanto, lai atrastu nākamo pārklājošo fragmentu. Visas šīs pārklājošās sekvences tiek izmantotas, lai izveidotu hromosomas ģenētisko karti un atrastu mērķa gēnus. Tā ir metode, kā analizēt garus DNS posmus ar nelieliem fragmentiem, kas pārklājas no rekonstruētās genoma bibliotēkas.
DNS fragmenta, kas satur zināmo gēnu vai marķieri, izdalīšana mērķa gēna tuvumā
2. fragmenta restrikcijas kartes sagatavošana un 2. fragmenta gala zonas subklonēšana, lai kalpotu par zondi nākamā pārklājošā fragmenta identificēšanai
Iepriekš minētie posmi jāturpina līdz mērķa gēnam vai līdz sekvences kopējā garuma 3 'galiem.
01. attēls: Hromosomu staigāšanas tehnika
Hromosomu staigāšana ir svarīgs citoģenētiskais aspekts daudzu organismu SNP atrašanā un ģenētiski transmisīvo slimību analīzē un attiecīgo gēnu mutāciju atrašanā.
Hromosomu lēkšana ir molekulārajā bioloģijā izmantota metode organismu genomu fiziskai kartēšanai. Šis paņēmiens tika ieviests, lai pārvarētu hromosomu staigāšanas barjeru, kas radās, klonēšanas procesā atrodot atkārtotus DNS reģionus. Tāpēc hromosomu lēkāšanas paņēmienu var uzskatīt par hromosomu staigāšanas īpašo versiju. Tā ir ātra metode, salīdzinot ar hromosomu staigāšanu, un tā ļauj apiet atkārtotas DNS sekvences, kurām nav noslieces uz klonēšanu hromosomu staigāšanas laikā. Hromosomu lēkšana sašaurina plaisu starp mērķa gēnu un pieejamajiem zināmajiem marķieriem genoma kartēšanai.
Hromosomu lēkāšanas rīks sākas ar specifiskas DNS sagriešanu ar īpašām restrikcijas endonukleāzēm un fragmentu savienošanu cirkulārās cilpās. Pēc tam cirkulāru cilpu secībai tiek izmantots gruntējums, kas izveidots no zināmas secības. Šis gruntējums ļauj lēkt un sekvencēt alternatīvā veidā. Tādējādi tas var apiet atkārtotas DNS sekvences un ātri iziet hromosomu, lai meklētu mērķa gēnu.
Cistiskās fibrozes slimības gēnu kodējumu atklāšana tika veikta, izmantojot hromosomu lēkāšanas rīku. Apvienojot kopā, hromosomu lēkšana un staigāšana var uzlabot genoma kartēšanas procesu.
Attēls 02: Hromosomu lekt
Hromosomu staigāšana vs lekt | |
Hromosoma ir rīks, ko izmanto molekulārajā bioloģijā genoma kartēšanai un noteiktu gēnu atrašanai. | Hromosomu lēkšana ir rīks, ko izmanto genomu fiziskai kartēšanai un mērķa gēnu ātrai atrašanai hromosomās. |
Salīdzinošie secības garumi | |
Tikai mazus fragmentus var klonēt, staigājot ar hromosomām. | Lielākus hromosomu garumus var kartēt, veicot hromosomu lekt. |
Atkārtotu DNS klonēšana hromosomās | |
Hromosomu staigāšanas tehnikā ir grūti iziet cauri atkārtotām DNS sekvencēm, kas atrodamas hromosomās. | Tas ļauj apiet atkārtojošās DNS sekvences. Tāpēc secēšanas laikā tos atrast nav grūti. |
Procesus ietekmējošie faktori | |
Procesa panākumi ir atkarīgi no genoma lieluma un attāluma, kas “jāstaigā” no zināmas genoma pozīcijas uz vēlamo gēnu. | Panākumi nav atkarīgi no tā, cik liels ir genoma attālums no marķiera līdz mērķim. |
Neklonētas DNS sekas | |
Hromosomu staigāšanu var apturēt ar neklonētiem DNS fragmentiem. | Zemākā piezīmju pikololi, ko var atskaņot, ir D4. |
Nepieciešamība pēc zināmas secības | |
Process sākas ar zināmu gēnu netālu no mērķa. | Šim procesam ir nepieciešams zināms fragments gruntēšanas projektēšanai. |
Hromosomu staigāšana bieži tiek piemērota, ja ir zināms, ka konkrēts gēns atrodas netālu no iepriekš klonēta gēna hromosomā, un to ir iespējams identificēt, atkārtoti izolējot blakus esošos genoma klonus no genoma bibliotēkas. Tomēr, ja hromosomu staigāšanas tehnikas laikā tiek atrasti atkārtoti DNS reģioni, procesu nevar turpināt. Tādējādi tehnika no šī brīža pārtrūkst. Hromosomu lēkšana ir molekulārs bioloģisks līdzeklis, kas pārvar šo ierobežojumu genomu kartēšanai. Tas apiet šos atkārtotos DNS reģionus, kurus ir grūti klonēt, un palīdz fiziski kartēt genomus. Šī ir galvenā atšķirība starp hromosomu staigāšanu un lekt.
Atsauces:
1. Nakaseko, Jukinobu, Yasuhisa Adachi, Shin-ichi Funahashi, Osami Niwa un Mitsuhiro Yanagida. "Hromosomu staigāšana parāda ļoti homoloģisku atkārtošanās secību, kas atrodas visos skaldīšanas rauga centromēru reģionos." EMBO Vēstnesis. ASV Nacionālā medicīnas bibliotēka, 1986. gada maijs. Web. 2017. gada 22. marts
2. Taheri, Ali. “Hromosomu staigāšana un lekt.” Ģenētiskās inženierijas sasniegumi. OMICS International, 2013. gada 30. oktobris. Tīmeklis. 2017. gada 22. marts