Kromosomikävely ja kromosomihyppy ovat kaksi teknistä työkalua, joita käytetään molekyylibiologiassa geenien paikantamiseksi kromosomeissa ja genomien fyysiseen kartoittamiseen. Kromosomikävely on tekniikka, jota käytetään kohdegeenin kloonaamiseen genomikirjastossa toistuvasti eristämällä ja kloonaamalla genomisen kirjaston vierekkäiset kloonit. Kromosomaalinen hyppy on erityinen versio kromosomaalisesta kävelystä, joka ylittää kromosomaalisen kävelyn raja-arvot. Kromosomaalinen kävely voi sekvensoida ja kartoittaa vain pieniä kromosomipituuksia, kun taas kromosomaalinen hyppy mahdollistaa kromosomien suurten osien sekvensoinnin. Tämä on tärkein ero kromosomaalisen kävelyn ja kromosomaalisen hyppyn välillä.
SISÄLLYS
1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on kromosomikävely
3. Mikä on kromosomihyppy
4. Vertailu rinnakkain - kromosomikävely vs. hyppääminen
5. Yhteenveto
Kromosomikävely on työkalu, joka tutkii kromosomien tuntemattomia sekvenssialueita käyttämällä päällekkäisiä restriktiofragmentteja. Kromosomikävelyssä osaa tunnetusta geenistä käytetään koettimena ja sitä jatketaan kartoittamalla tai sekvensoitavana olevan kromosomin koko pituuden karakterisoinnilla. Tämä kulkee merkinnästä kohteen pituuteen. Kromosomikävelyssä kunkin päällekkäisen fragmentin päätä käytetään hybridisaatioon seuraavan sekvenssin tunnistamiseksi.
Koettimet valmistetaan kloonatun DNA: n päätykappaleista ja ne subkloonataan. Sitten niitä käytetään löytämään seuraava päällekkäinen fragmentti. Kaikkia näitä päällekkäisiä sekvenssejä käytetään kromosomin geneettisen kartan muodostamiseen ja kohdegeenien paikantamiseen. Se on menetelmä analysoida pitkiä DNA-osia pienillä päällekkäisillä fragmentteilla rekonstruoidusta genomikirjastosta.
DNA-fragmentin eristäminen, joka sisältää tunnetun geenin tai markkerin lähellä kohdegeeniä
Fragmentin 2 restriktiokartan valmistelu ja fragmentin 2 päätyalueen subkloonaus toimimaan koettimena seuraavan päällekkäisen fragmentin tunnistamiseksi
Edellä olevia vaiheita tulisi jatkaa, kunnes kohdegeeni tai sekvenssin kokonaispituuden 3'-päähän saakka.
Kuva 01: Kromosomikävelytekniikka
Kromosomikävely on tärkeä sytogeneettinen näkökohta etsittäessä monien organismien SNP: itä ja analysoimalla geneettisesti leviäviä sairauksia ja etsittäessä merkityksellisten geenien mutaatioita.
Kromosomaalinen hyppy on tekniikka, jota käytetään molekyylibiologiassa organismien fyysiseen kartoittamiseen. Tämä tekniikka otettiin käyttöön kromosomaalisen kävelyesteen ylittämiseksi, joka syntyi toistuvien DNA-alueiden löytämisen aikana kloonausprosessin aikana. Siksi kromosomihyppytekniikkaa voidaan pitää erityisenä versiona kromosomaalisesta kävelystä. Se on nopea menetelmä verrattuna kromosomaaliseen kävelyyn ja mahdollistaa toistuvien DNA-sekvenssien ohittamisen, jotka eivät ole alttiita kloonaamaan kromosomaalisen kävelyn aikana. Kromosomaalinen hyppääminen kaventaa kohdegeenin ja käytettävissä olevien tunnettujen markkerien välistä eroa genomikartoituksessa.
Kromosomin hyppytyökalu alkaa spesifisen DNA: n leikkaamisella erityisillä restriktioendonukleaaseilla ja fragmenttien ligaatiolla ympyränmuotoisiin silmukoihin. Sitten tunnetuista sekvensseistä suunniteltua aluketta käytetään ympyröityjen silmukoiden sekvensointiin. Tämä aluke mahdollistaa hyppäämisen ja sekvensoinnin vaihtoehtoisella tavalla. Siksi se voi ohittaa toistuvat DNA-sekvenssit ja kävellä nopeasti kromosomin läpi kohdegeenin etsimiseksi.
Kystisen fibroosin tautia koodaavan geenin löytäminen tehtiin kromosomaalisen hyppytyökalun avulla. Yhdistettynä kromosomaalinen hyppääminen ja kävely voi parantaa genomin kartoitusprosessia.
Kuva 02: Kromosomin hyppy
Kromosomikävely vs. hyppääminen | |
Kromosomi on työkalu, jota käytetään molekyylibiologiassa genomin kartoittamiseen ja paikallistamiseen. | Kromosomihyppy on työkalu, jota käytetään geenien fyysiseen kartoittamiseen ja kohdegeenien nopeaan löytämiseen kromosomeissa. |
Sekvensoinnin vertailupituudet | |
Vain pienet fragmentit voidaan kloonata kromosomaalisella kävelyllä. | Kromosomien suuremmat pituudet voidaan kartoittaa kromosomien hyppäämällä. |
Toistuvan DNA: n kloonaus kromosomeissa | |
Kromosomikävelytekniikalla on vaikeuksia käydä läpi kromosomeista löytyviä toistuvia DNA-sekvenssejä. | Se mahdollistaa toistuvien DNA-sekvenssien ohittamisen. Siksi niiden löytämisessä sekvensoinnin aikana ei ole mitään vaikeuksia. |
Prosesseihin vaikuttavat tekijät | |
Prosessin onnistuminen riippuu genomin koosta ja etäisyydestä, joka on "kuljettava" tunnetusta genomisesta asemasta kohti haluttua geeniä. | Menestys ei riipu merkinnästä kohteeseen etäisyyden genomin koosta. |
Kloonaamattoman DNA: n vaikutukset | |
Kromosomaalinen kävely voidaan pysäyttää kloonaamattomilla DNA-fragmenteilla. | Alin nuotikuvakot, joita voi pelata, on D4. |
Tunnetun sekvenssin tarve | |
Prosessi alkaa tunnetulla geenillä lähellä kohdetta. | Prosessi vaatii tunnetun fragmentin alukkeen suunnitteluun. |
Kromosomaalista kävelyä käytetään usein, kun tiedetään, että tietty geeni sijaitsee lähellä aiemmin kloonattua geeniä kromosomissa, ja on mahdollista tunnistaa se toistuvasti eristämällä vierekkäiset genomi-kloonit genomikirjastosta. Kuitenkin, kun toistuvia DNA-alueita löytyy kromosomaalisen kävelytekniikan aikana, prosessia ei voida jatkaa. Siksi tekniikka katkeaa siitä kohdasta. Kromosomaalinen hyppääminen on molekyylibiologinen työkalu, joka ylittää tämän genomien kartoittamisrajoituksen. Se ohittaa nämä toistuvat DNA-alueet, joita on vaikea kloonata, ja auttaa genomien fyysisessä kartoittamisessa. Tämä on tärkein ero kromosomikävelyn ja hyppäämisen välillä.
Viitteet:
1. Nakaseko, Yukinobu, Yasuhisa Adachi, Shin-ichi Funahashi, Osami Niwa ja Mitsuhiro Yanagida. "Kromosomikävely osoittaa erittäin homologista toistuvaa sekvenssiä, joka on läsnä kaikilla halkeamishiivan sentromeerialueilla." EMBO-lehti. Yhdysvaltain kansallinen lääketieteellinen kirjasto, toukokuu 1986. Web. 22. maaliskuuta 2017
2. Taheri, Ali. "Kromosomi kävely ja hyppääminen." Geenitekniikan edistyminen. OMICS International, 30. lokakuuta 2013. Verkko. 22. maaliskuuta 2017