Kaedah Kajian Haplootype, Diagnostik, Penyakit

A Haplootype Ia adalah kawasan genom yang cenderung mewarisi bersama melalui beberapa generasi; Biasanya, semuanya terletak dalam kromosom yang sama. Haplootypes adalah produk ikatan genetik dan kekal utuh semasa penggabungan genetik.

Perkataan "haplotipo" berasal dari gabungan perkataan "haploid" dan perkataan "genotip". "Haploid" merujuk kepada sel -sel dengan satu set kromosom dan "genotip" bercakap mengenai komposisi genetik organisma.

Skim pengedaran haplotip kromosom dan populasi Asia (sumber: moogalord [domain awam] melalui wikimedia commons) berikutan definisi, haplotype dapat menggambarkan beberapa gen atau lebih yang diwarisi bersama pada kromosom dari seorang ibu bapa, atau dapat menggambarkan kromosom yang diwarisi sepenuhnya dari ibu bapa, seperti halnya kromosom dan lelaki.

Sebagai contoh, apabila haplotip berkongsi gen untuk dua watak fenotip yang berbeza, seperti warna rambut dan warna mata, individu yang mempunyai gen warna rambut juga akan memiliki gen lain untuk warna mata.

Haplootypes adalah salah satu alat yang paling banyak digunakan hari ini untuk kajian silsilah, untuk mengesan asal -usul penyakit, untuk mencirikan kebolehubahan genetik dan phylogeography populasi pelbagai jenis makhluk hidup.

Terdapat pelbagai alat untuk mengkaji halootypes, salah satu yang paling banyak digunakan hari ini adalah "Peta Haplotype"(HapMap), yang merupakan laman web yang membolehkan menentukan segmen genom yang haplotip.

[TOC]

Kaedah kajian

Haplootypes mewakili peluang untuk memahami warisan gen dan polimorfisme mereka. Dengan penemuan teknik "tindak balas rantai polimerase" (PCR, Bahasa Inggeris "Tindak balas rantai polimerase") Dia maju secara meluas dalam kajian haplotip.

Pada masa ini terdapat banyak metodologi untuk mengkaji haplotip, beberapa yang paling sorotan adalah:

Pengesanan Polimorfisme Nukleotida DNA (SNP)

Perkembangan teknologi penjujukan generasi baru mewakili lompatan yang hebat untuk kajian haplotip. Teknologi baru membolehkan variasi sehingga satu asas nukleotida di kawasan tertentu haplotype.

Dalam bioinformatik, istilah haplotype juga digunakan untuk merujuk kepada warisan polimorfisme nukleotida tunggal (SNP) dalam urutan DNA.

Menggabungkan program bioinformatik dengan pengesanan haplotip menggunakan penjujukan generasi baru dapat mengenal pasti kedudukan, penggantian dan kesan perubahan setiap pangkalan pada genom populasi.

Microsatellites (SSRS)

Microsatellites atau SSRS memperoleh nama mereka dari bahasa Inggeris "melaksanakan ulangi dan Berulang tandem pendek". Ini adalah urutan nukleotida pendek yang diulangi berturut -turut di rantau genom.

Adalah biasa untuk mencari microsatellites di dalam haplotip bukan pengekodan, oleh itu, melalui pengesanan variasi dalam bilangan pengulangan mikrosatelit, alel yang berbeza dapat dilihat dalam haplotip individu.

Penanda molekul mikrosatelit telah dibangunkan untuk mengesan haplotip yang tidak berkesudahan, dari seksual tumbuhan seperti pepaya (Carica Papaya) sehingga pengesanan penyakit manusia seperti anemia falciform.

Polimorfisme serpihan yang diperkuat (AFLP)

Teknik ini menggabungkan penguatan dengan tindak balas PCR dengan pencernaan DNA dengan dua enzim sekatan yang berbeza. Teknik mengesan loci polimorfik dalam haplootypes mengikut tapak pemotongan yang berbeza dalam urutan DNA.

Untuk lebih menggambarkan teknik ini, mari kita bayangkan tiga serpihan kain dengan panjang yang sama, tetapi dipotong ke tempat yang berbeza (serpihan ini mewakili tiga serpihan haplotip yang diperkuatkan menggunakan teknik PCR).

Pada masa kain dipotong, banyak kepingan saiz yang berbeza akan diperoleh, kerana setiap kain dipotong ke tempat yang berbeza. Semasa memesan serpihan mengikut jenis kain dari mana mereka datang, kita dapat melihat di mana perbezaan antara kain atau haplotip dijumpai.

Diagnostik dan penyakit

Kelebihan penting kajian genetik haplotip adalah bahawa ini kekal hampir utuh atau tidak berubah selama beribu -ribu generasi, dan ini membolehkan pengenalpastian nenek moyang terpencil dan setiap mutasi yang menyumbang kepada perkembangan penyakit.

Haplootypes dalam kemanusiaan berbeza -beza bergantung kepada kaum dan, bermula dari sudu ini, gen telah dikesan dalam haplotip yang menyebabkan penyakit yang teruk dalam setiap kaum manusia.

Dalam projek HapMap Empat kumpulan perkauman dimasukkan: Eropah, Nigeria Yoruba, Cina Han dan Jepun.

Dengan cara ini, projek itu HapMap Ia dapat merangkumi kumpulan populasi yang berlainan dan menjejaki asal -usul dan evolusi banyak penyakit keturunan yang mempengaruhi setiap empat kaum.

Salah satu penyakit yang paling kerap didiagnosis menggunakan analisis haplotype adalah anemia falciform pada manusia. Penyakit ini didiagnosis dengan menjejaki kekerapan haplotip Afrika ke dalam populasi.

Menjadi penyakit yang berasal dari Afrika, mengenal pasti haplotip Afrika dalam populasi membolehkan anda dengan mudah mengesan orang yang memiliki mutasi dalam urutan genetik untuk beta globinas erythrocytes dalam bentuk hoz (ciri patologi).

Contoh

Dengan haplotip pokok phylogenetic yang mewakili hubungan evolusi antara setiap haplotip yang terdapat dalam sampel molekul DNA homolog atau spesies yang sama, di rantau yang mempunyai sedikit atau tiada rekombinasi dibina.

Salah satu cawangan yang paling dikaji melalui haplotip adalah evolusi sistem imun manusia. Haplootypes bahawa kod untuk reseptor jenis tol (komponen utama sistem imun semula jadi) telah dikenal pasti untuk genom Neanderthal dan Denisovanos.

Ini membolehkan mereka mengesan bagaimana urutan genetik telah berubah dalam populasi manusia "moden" berkenaan dengan urutan haplotype yang sesuai dengan manusia "nenek moyang".

Membina rangkaian hubungan genetik dari haplotype mitokondria.

Pengagihan haplogroup R (DNA-Y) dalam populasi asli (Sumber: Maucioni [CC oleh 3.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/oleh/3.0)], melalui Wikimedia Commons) Kepelbagaian haplotip digunakan untuk mengesan dan mengkaji kepelbagaian genetik haiwan yang dibangkitkan dalam penangkapan. Teknik ini digunakan khusus untuk spesies yang sukar untuk memantau hidupan liar.

Spesies haiwan seperti jerung, burung dan mamalia besar seperti jaguar, gajah, antara lain, sentiasa dinilai secara genetik melalui haplotip mitokondria untuk memantau keadaan genetik populasi dalam penangkapan.

Rujukan

1. Bahlo, m., Stankovich, J., Kelajuan, t. P., Rubio, j. P., Burfoot, r. K., & Kaki, s. J. (2006). Mengetetkan perkongsian haplotype lebar genom menggunakan data haplotype SNP atau microsatellite. Genetik Manusia, 119 (1-2), 38-50.
2. Dannemann, m., Andrés, a. M., & Kelso, J. (2016). Introgress Neanderthal-ando Denisovan seperti haplotip menyumbang kepada variasi penyesuaian dalam penerima seperti tol manusia. The American Journal of Human Genetics, 98 (1), 22-33.
3. Dari Vries, H. G., Van der Meulen, m. Ke., Rozen, r., Halley, d. J., Scheffer, h., Leo, ms.,... & awak Meerman, G. J. (Sembilan belas sembilan puluh enam). Identiti haplotype antara individu yang berkongsi alel mutasi CFTR. Genetik Manusia, 98 (3), 304-309
4. Menelan, m. Ke., Leaver, a. L., Christiansen, f. T., Witt, c. S., Abraham, l. J., & Dawkins, r. L. (1992). Haplotip nenek moyang: penduduk konserva mhc haplotip. Imunologi Manusia, 34 (4), 242-252.
5. Fellows, m. R., Hartman, t., Hermelin, d., Landau, g. M., Rosamond, f., & Rozenberg, l. (2009, Jun). Kesimpulan haplotype dikekang oleh data haplotype yang munasabah. Dalam Simposium Tahunan mengenai Pencocokan Corak Gabungan (PP. 339-352). Springer, Berlin, Heidelberg.
6. Gabriel, s. B., Schaffner, s. F., Nguyen, h., Moore, j. M., Roy, j., Blumenstiel, b.,... & liu-cordero, s. N. (2002). Struktur blok haplotype dalam genom manusia. Sains, 296 (5576), 2225-2229.
7. Konsortium Hapmap Antarabangsa. (2005). Peta haplotype genom manusia. Alam, 437 (7063), 1299.
8. Wynne, r., & Liar, c. (2018). Kepelbagaian haplotype DNA mithochondrial dan asal -usul jerung harimau pasir tawanan (Carcharias taurus). Jurnal Penyelidikan Zoo dan Akuarium, 6 (3), 74-78.
9. Yoo, dan. J., Tang, j., Kaslow, r. Ke., & Zhang, k. (2007). Kesimpulan haplotype untuk data genotip abent semasa menggunakan corak haplotip dan haplotype yang dikenal pasti secara previus. Bioinformatik, 23 (18), 2399-2406.
10. Muda, n. S. (2018). Anemia aplastik. The New England Journal of Medicine, 379 (17), 1643-1656.