Linnaelu põhimustrite kaardistamine Et mõista linnade kui elavate süsteemide olemust (ja seega ka nende fraktaal-, holograafilist ja morfilist olemust), peame arvestama nelja linnaelu fundamentaalse kaardiga: neljasektoriline

Idee kaardistamise definitsioon

Idee kaardistamise definitsioon: "Mõttekaart kasutab ajukoore kõiki võimeid, kasutades sõnu, pilte, numbreid, loogikat, rütmi, värve ja ruumisuhteid ühel ja ainulaadsel viisil." võimas tehnoloogia. Tänu

10. takistus: ideede kaardistamine reaalajas

10. takistus: ideede reaalajas kaardistamine 10. takistus: „Proovisin kolmetunnise kõne ajal ideede kaardistamist. Ma ei saanud aru, kuhu kõneleja läks ja mu kaart läks sassi. 20 minuti pärast andsin alla ja hakkasin uuesti lineaari tegema

9. peatükk Meeskonna kaardistamine

9. peatükk Meeskonna kaardistamine Minu töö üks elavamaid ja närvesöövamaid osi on meeskondade juhendamine, kui nad loovad, jagavad ja integreerivad oma ideid konkreetses küsimuses ning seavad oma ülesanded tähtsuse järjekorda. Seda sorti

Individuaalne kaardistamine

Individuaalne kaardistamine Kui teema on kindlaks määratud, kaardistab iga osaleja iseseisvalt oma ideed, kus ta salvestab kõik oma mõtted antud teemal. Õppetunni puhul iga-aastaselt strateegiline planeerimine Ma palun osalejatel oma mõtted kirja panna,

Reaalajas kaardistamise töötuba – Landmark Forum

Kaardistamise töötuba reaalajas – maamärgifoorum Chun Boo Lim on olnud paljudel juhtivatel kohtadel ja on praegu Singapuri Ngee Ann Polytechnici juhtivõpetaja. Ta on ideede kaardistamise tehnikaid kasutanud alates 2006. aastast ja valdanud

13. peatükk Lõplik ülesanne: ideede reaalajas kaardistamine

13. peatükk Lõplik ülesanne: ideede reaalajas kaardistamine Selles peatükis käsitleme: ideede reaalajas kaardistamise määratlust; Viis võtit edukaks ideede reaalajas kaardistamiseks

Korruptsiooniriskide ja võimaluste kaardistamine

Korruptsiooniriskide ja võimaluste kaardistamine Korruptsioon siseneb tolliasutustesse mitmel viisil. Üks äärmuslik variant on tollisüsteemi kui terviku poliitiline erastamine, mis muudab tolli poliitilise eliidi tööriistaks.

Geneetiline kaardistamine. Geenide kaardistamise meetodid. Sevostjanova Natalia Vladimirovna meditsiiniteaduste doktor, bioloogia ja geneetika osakonna professor

Slaid 2

Loengukava Geenikaardistamine. Kromosoomi kaardid. Tsütoloogilised kaardid. Geenide kaardistamise meetodid. Mutatsioonide testimine allelismi suhtes. Kromosomaalsed mutatsioonid.

Slaid 3

Geneetiline kaardistamine on kaardistatud geeni asukoha määramine antud kromosoomi teiste geenide suhtes. Mida rohkem geene antud liigis on teada, seda täpsemad on tulemused.

Slaid 4

Kromosoomi geneetiline kaart on diagramm, mis näitab samas aheldusrühmas paiknevate geenide suhtelist paigutust. Nagu teada, on D. melanogasteri diploidses komplektis neli paari kromosoome.

Slaid 5

Sellist kaarti saab koostada vaid objektide kohta, milles on uuritud suurt hulka mutantseid geene.Näiteks Drosophilas on tuvastatud üle 500 geeni, mis paiknevad 4 aheldusrühmas. I rühm - sugukromosoomid (XX - naised, XY - mehed), II, III, IV - autosoomid.

Slaid 6

Maisil on üle 400 geeni, mis on jaotatud 10 siderühma

Slaid 7

Kromosoomide geneetiliste kaartide koostamiseks on vaja tuvastada palju mutantseid geene ja läbi viia arvukalt ristamisi.

Slaid 8

Iga homoloogsete kromosoomide paari kohta koostatakse geneetilised kromosoomikaardid. Sidurirühmad nummerdatakse nende tuvastamisel järjestikku. Samuti on näidatud mutantsete geenide täis- või lühendatud nimetused ja nende kaugused morganiidides. Näitab tsentromeeri asukohta.

Slaid 9

Vähem uuritud objektidel on tuvastatud sidestusrühmade arv väiksem kui kromosoomide haploidne arv. Bakteritel, mis on haploidsed organismid, on üks, enamasti pidev, ringikujuline kromosoom ja kõik geenid moodustavad ühe siderühma. E. coli kromosoomi geneetiline kaart.

10

Slaid 10

Geenide kaardistamise meetodid Füüsiline määramine elektronmikroskoopia restriktsioonikaartide abil geenidevaheliste kauguste variantide elektroforeesil - nukleotiidides Geenidevahelise rekombinatsiooni sageduste geneetiline määramine, eelkõige perekonnaanalüüsis jne. Tsütogeneetilised in situ hübridisatsioonid, monokromosomaalsete deletsioonirakkude hübriidide tootmine, meetod jne.

11

Slaid 11

Mutatsiooni alleelismi test Funktsionaalne alleelismi test, mis võimaldab määrata, kas mutantsed alleelid kuuluvad samasse või erinevatesse lookustesse. Saadakse hübriidid (heterokarüoonid), milles kaks uuritavat mutatsiooni paiknevad erinevatel homoloogsetel kromosoomidel – Trans-positsioon.

12

Slaid 12

Kui mõlemad mutatsioonid toimivad erinevatel sõltumatutel funktsioonidel (mõjutavad kahte erinevat geeni), siis on sellisel hübriidil metsik fenotüüp, kuna moodustub diheterosügoot, milles normaalsed alleelid domineerivad mutantsete üle. Kui uuritavad mutatsioonid mõjutavad sama funktsiooni (kahjustavad sama geeni), siis peaks hübriidil olema mutantne fenotüüp.

13

Slaid 13

Cis-test – saadakse hübriidid, milles mõlemad uuritud mutatsioonid viis sisse üks vanematest, teiste kromosoomid aga sisaldavad normaalseid alleele. Cis-mutatsioonidega hübriididel peaks olema metsiktüüpi fenotüüp, olenemata sellest, kas testitavad mutatsioonid on samades või erinevates geenides. See on põhjus, miks cis-testi kasutatakse harva.

14

Slaid 14

Eukarüootsete kromosoomide geneetilise kaardi koostamiseks kasutatakse meiootilist ja mitootilist ristumist. Sama liigi erinevate meetoditega koostatud kromosoomide geneetiliste kaartide võrdlemine näitab sama geenide järjestuse järjekorda, kuigi kromosoomide meiootilistel ja mitootilistel geneetilistel kaartidel võib konkreetsete geenide vaheline kaugus varieeruda. Mõnda neist vigadest saab jälgida tsütogeneetiliste meetodite abil

15

Slaid 15

Meiootiline ületamine on raske protsess, mille käigus on võimalikud vead. Crossover vahetus toimub vastavalt break-reunion tüübile. Selle mehhanismi tsütoloogiline näide on meiootiline ristumine erinevat värvi õdekromatiidide vahel. Mõnikord ei toimu kromatiidide taasühendamine õigesti ja see võib põhjustada ditsentriliste kromosoomide ja atsentriliste fragmentide moodustumist.

16

Slaid 16

Tavaliselt on eukarüootide kromosoomide geneetilised kaardid lineaarsed. Translokatsiooniks heterosügootides kromosoomide geneetiliste kaartide koostamisel saadakse kromosoomide geneetiline kaart risti kujul. See näitab, et kaartide kuju peegeldab kromosoomide konjugatsiooni olemust.

17

Slaid 17

Crossover-vahetusi, mis hõlmavad kromatiidide taasühendamise vigu, nimetatakse U-vahetusteks. U-vahetusi leidub paljudes taime- ja loomaliikides. Kõige üksikasjalikumalt on neid uuritud rukkis (Jones, Brumpton, 1971). U-konfiguratsioonide sagedus rukkis võib ulatuda 30-40% raku kohta või 4-5% kahevalendi kohta. Mittesisenevate U-vahetuste sagedus on oluliselt kõrgem kui sõsarvahetuste oma. Vale kromatiidide taasühendamine võib olla üks tasakaalustamata sugurakkude moodustumist põhjustavaid tegureid.

18

Slaid 18

Polüteenkromosoomide uurimise põhjal koostatakse tsütoloogiline kaart, mis võimaldab võrrelda sünteesitud valgu struktuuri kromosoomi teatud piirkonnaga (genoomiga), kuna transkribeeritud piirkond määratakse mikroskoobi all kromosoomi kujul. pahviks. See võimaldab määrata geeni asukohta.

19

Slaid 19

Kromosoomi tsütoloogiline kaart on foto või kromosoomi täpne joonis, mis näitab geenide järjestust. See on üles ehitatud ristamiste ja kromosoomide ümberkorralduste analüüsi tulemuste võrdluse põhjal. Näiteks kui domineerivate geenidega kromosoom kaotab järjekindlalt üksikuid lookusi (mutageenidega kokkupuutel), siis hakkavad heterosügootis ilmnema retsessiivsed tunnused. Tunnuste ilmumise järjekord näitab geenide järjestust.

20

Slaid 20

Tsütoloogilise kaardi meetod põhineb kromosoomide ümberkorralduste kasutamisel. Kiiritamisel ja mutageenidega kokkupuutel täheldatakse kromosoomides sageli väikeste fragmentide kadu (deletsioone) või insertsioone (duplikatsioonid), mille suurus on võrreldav ühe või mitme lookusega. Näiteks saate kromosoomidel kasutada heterosügoote, millest üks kannab järjestikuste domineerivate alleelide rühma ja homoloogne samade ABCDE / abcde geenide retsessiivsete alleelide rühma. Kui domineerivate geenidega kromosoom on kaotanud üksikud geenid, näiteks DE, on ABC/abcde heterosügootil retsessiivsed tunnused de. Sellel põhimõttel põhineb tsütoloogiliste kaartide koostamisel kasutatav kattuvate deletsioonide meetod!!!

21

Slaid 21

Kromosoomide tsütogeneetilised kaardid koostatakse erineva värvuse (tumedad ja heledad ribad) ja üksikute kromosoomi lookuste geenide kaardistamise põhjal.

22

Slaid 22

Tsütogeneetilised kaardid annavad teavet geeni asukoha kohta kromosoomis võrreldes selle diferentsiaalvärvimismeetoditega tuvastatud piirkondadega. Tänu sellele värvimisele näib kromosoom mikroskoobi vaateväljas "ristitriibuline".

23

Slaid 23

Värviliste alade (ribade) asukoht on iga kromosoomi jaoks spetsiifiline.

24

Slaid 24

FISH-meetodi kasutamine võimaldab koostada tsütogeneetilisi kaarte eraldusvõimega 2-5 Mb ja selle modifikatsioone faasidevaheliste kromosoomide jaoks - 0,1 Mb. Seega saab FISH-meetodiga kaardistatud geeni lokaliseerimise määrata alamsegmendi ja lookuse riba täpsusega.

25

Slaid 25

Geenide kaardistamine kromosomaalsete mutatsioonide abil Intrakromosomaalsed mutatsioonid on geneetilise materjali transformatsioon ühes kromosoomis. Kromosoomidevahelised ümberkorraldused, mille tulemusena vahetavad kaks mittehomoloogset kromosoomi oma sektsioone. Kromosomaalsed mutatsioonid on muutused kromosoomide struktuuris

26

Slaid 26

Inversioonid Inversioonid – kromosoomide ümberkorraldused, mis on seotud üksikute kromosoomilõikude 180° pööramisega, avastas A. Sturtevant 1926. aastal.

27

Slaid 27

Paratsentriline inversioon – tekivad kaks kromosoomikatkestust, mõlemad ühel pool tsentromeeri. Murdepunktide vahelisel alal toimub pööre 180. Peritsentriline inversioon - murdepunktid asuvad mõlemal pool tsentromeeri.

28

Slaid 28

Inversiooni suhtes heterosügootsetel indiviididel moodustub kromosoomides silmus. Inversioonide suhtes homosügootsete indiviidide puhul toimub üleminek muutusteta.

29

Slaid 29

Heterosügootsetel indiviididel paratsentrilise inversiooni teel "lukustatakse" üleminek järgmiselt: geenide C ja D vahelise ristumise korral moodustuvad kaks produkti: atsentrilised kromosoomid ja ditsentrilised kromosoomid, st vastavalt ilma tsentromeerita ja kahe tsentromeeriga. Mõlemad kombinatsioonid on surmavad.

30

Slaid 30

Ditsentriline moodustab meioosi 1. anafaasis "kromosomaalse silla", mis on mikroskoobi all nähtav. Mõlemad kombinatsioonid on surmavad. Seega tekivad ristumise tulemusena mitteelujõulised sugurakud ja järglasi ei ole.

31

Slaid 31

Peritsentrilise inversiooniga saadakse geenide C ja D vahelise ristumise korral ka kaks produkti. Dubleerimine A ja deletsioon F. Igas saadud kromosoomis on ühe ümberpööramata kromosoomipiirkonna dubleerimine ja teise deletsioon. Selle tulemusena ei ole sellised sugurakud elujõulised ja ristumisi ei tuvastata. Nii nagu paratsentrilised inversioonid, lukustavad peritsentrilised inversioonid ülekäigu. Kuna kromosoomi ümberpööratud piirkonna ristumine on "lukus", võivad selles tekkida mutatsioonide plokid, mis erinevad kromosoomi homoloogses fragmendis, kuid mitte inverteeritud fragmendis. Seda nähtust nimetatakse populatsioonide inversiooni polümorfismiks.

32

Slaid 32

Mitme inversiooniga kromosoome kasutatakse tasakaalustajate, st liinide loomiseks, mis võimaldavad säilitada letaalseid mutatsioone ja viljakusmutatsioone. Üks näide on rida C L B. Usaldusväärsemad tasakaalustajad, st sisaldavad mitut inversiooni, on read Base, Binsn. Tasakaalustatavate kromosoomide ehitamine on sisuliselt esimene geenitehnoloogia näide. Teine tasakaalustajate näide on Su joon (kõverad tiivad, letaalsus), mille puhul domineeriv mutatsioon on seotud pika inversiooniga, mis katab peaaegu kogu teise kromosoomi. Cy jaoks ristuvate heterosügootide järglastes jäävad ellu ainult vanemklassi kärbsed, st joon on tasakaalus ja uuritav letaalne f on pidevalt heterosügootses olekus.

33

Slaid 33

Deletsioonide kasutamist geenide lokaliseerimiseks on nimetatud deletsiooni kaardistamiseks. Kustutused Kustutamine on kromosoomi lõigu kadu. Kustutused avastas 1917. aastal K. Bridges, kasutades geneetilisi meetodeid. Normaalses kromosoomis paiknevad geenid kindlas järjekorras: tABCDEF Kromosoomi fragmendi kadumisel on võimalikud kaks fundamentaalset varianti: ABEF või ABC, st kromosoomi keskmine või lõpposa võib kaduda.

34

Slaid 34

Translokatsioonid Kromosoomide ümberkorraldused, mille tulemusena kantakse osa kromosoomist üle sama kromosoomi teise kohta või teise kromosoomi. Aga geenide koguarv ei muutu!!! Translokatsioonid avastas K. Bridges 1923. aastal Drosophilas.

35

Slaid 35

Kromosoomisisesed translokatsioonid tekivad kolme katkestuse moodustumise ja kromosomaalse segmendi ülekandumise tagajärjel sama kromosoomi teise piirkonda. Kromosoomidevahelised vastastikused translokatsioonid tekivad kahe katkestuse moodustumise ja mittehomoloogsete kromosoomide sektsioonide vahetamise tulemusena.

36

Slaid 36

Kaks kromosoomi moodustavad fragmentide vastastikuse vahetuse tulemusena heterosügootse translokatsiooni. Kui moodustub kolm katkemist ja kromosoomi fragment eemaldatakse ühest kromosoomist ja sisestatakse teise, on tegemist insertsioonilise translokatsiooniga.

37

Slaid 37

Kõige silmatorkavam näide, kus geen on kaardistatud translokatsiooni abil, on Duchenne'i müopaatia. Duchenne'i müopaatia geen asub X-kromosoomis ja avaldub tavaliselt poistel raske müopaatia kujul. Siiski leiti mitu tüüpilise müopaatia kliinilise pildi juhtu naistel. Selgus, et need on seotud translokatsioonidega X-kromosoomi ja autosoomide vahel ning X-kromosoomis oli katkestus alati Xp21 piirkonnas.

38

Slaid 38

Geeni kaardistamist saab mõnikord saavutada geeniannuse efekti ära kasutades. Kustutuse korral tuleks eeldada geeniprodukti (see võib olla eelkõige ensüüm) 50% langust. Sel viisil kaardistati 2. kromosoomile erütrotsüütide happefosfataasi geen.

Geeni kaardistamine geenide kaardistamine, kaardistamine- geenide kaardistamine.

Antud geeni asukoha määramine mis tahes kromosoomis teiste geenide suhtes; kasutada kolme peamist meetodite rühma K.g.- füüsiline (määramine restriktsioonikaartide, elektronmikroskoopia ja mõningate geenidevaheliste kauguste elektroforeesi variantide abil - nukleotiidides), geneetiline (geenidevaheliste rekombinatsioonisageduste määramine, eriti perekonnaanalüüsis jne) ja tsütogeneetiline (in situ hübridisatsioon).<in situ hübridisatsioon> monokromosomaalsete rakuhübriidide saamine<monokromosomaalsete rakkude hübriid>, kustutamise meetod<kustutamise kaardistamine> jne); inimese geneetikas aktsepteeritakse antud geeni lokaliseerimise 4 usaldusväärsuse astet - kinnitatud (kehtestatud kahes või enamas sõltumatus laboris või kahe või enama sõltumatu katseobjekti materjalil), esialgne (1 labor või 1 analüüsitud perekond), vastuoluline (eri teadlaste andmete lahknevus), kaheldav (ühe labori lõplikult täpsustamata andmed); 5. lisas on toodud kokkuvõte (aastatel 1992–1993) inimese ja – sealhulgas mõned mutatsioonid – hiire genoomi struktuursete geenide, onkogeenide ja pseudogeenide kohta.

(Allikas: "Geeniterminite inglise-vene seletav sõnastik." Arefiev V.A., Lisovenko L.A., Moskva: kirjastus VNIRO, 1995)

Vaadake, mis on "geenide kaardistamine" teistes sõnaraamatutes:

geenide kaardistamine- antud geeni asukoha määramine mis tahes kromosoomis teiste geenide suhtes; kasutatakse kolme peamist K.g-meetodite rühma. füüsikaline (määramine, kasutades restriktsioonikaarte, elektronmikroskoopiat ja mõningaid elektroforeesi variante... ...

Geeni kaardistamine- antud geeni asukoha määramine mis tahes kromosoomis teiste geenide suhtes. Geneetiline kaardistamine hõlmab kauguste määramist geenidevahelise rekombinatsiooni sageduste põhjal. Füüsiline kaardistamine kasutab mõningaid tehnikaid ... ... Psühhogeneetika sõnastik

[geenide] kaardistamine, kasutades tagasiristumist- Geneetilise kaardistamise meetod, mis põhineb sugulasvormide tagasiristumishübriidide saamisel ja restriktsioonifragmendi pikkuses polümorfsete alleelide variantide lõhenemise analüüsimisel; See meetod on kõige levinum geenide kaardistamisel ... ... Tehniline tõlkija juhend

Tagaristi kaardistamine [geenid], kasutades tagasiristumist. Geneetilise kaardistamise meetod, mis põhineb sugulasvormide tagasiristumishübriidide saamisel ja restriktsioonipikkustes polümorfsete alleelivariantide lõhenemise analüüsimisel... ...

Imetajate võrdlev geenikaardistamine- * imetajate geenide kaardistamine * imetajate geenide võrdlev kaardistamine (inimese ja mis tahes teiste imetajate liikide geneetiliste kaartide informatiivne võrdlus). Need peavad olema hästi uuritud ja üksteisest kaugel...

Kaardistamine- * kaardistamine * kaardistamine, mis määrab geenide asukohad või mõned konkreetsed kohad (vt) piki DNA ahelat (kaart)... Geneetika. entsüklopeediline sõnaraamat

Kaardistamine kiiritatud hübriidide [rakud] abil- * dapamogay apramenennyh hübriidide [rakkude] kaardistamine * geenide kaardistamise meetodi kiiritatud hübriidkaardistamise modifikatsioon somaatiliste rakkude hübridisatsiooni abil. Hübriidklooni “näriline-inimene” rakud, mis sisaldavad ainult kromosoomi 1... ... Geneetika. entsüklopeediline sõnaraamat

Kiirgushübriidi kaardistamine kiiritatud hübriidide [rakud] abil. Geenikaardistamise meetodi modifitseerimine somaatiliste rakkude hübridisatsiooni abil, hübriidklooni “näriline ˟ inimene” rakud, mis sisaldavad ainult 1 kromosoomi... ... Molekulaarbioloogia ja geneetika. Sõnastik.

Geenide paiknemise järjekorra ja nendevahelise suhtelise kauguse kindlaksmääramine aheldusrühmas... Suur meditsiiniline sõnastik

Alfred Sturtevant (Morgani kaastööline) soovitas, et geenidevahelise kauguse mõõtmiseks võib kasutada sama kromosoomis paiknevate geenide vahelise ristumise sagedust. Teisisõnu, ristumise sagedus, väljendatuna ristuvate isendite arvu ja isendite koguarvu suhtena, on otseselt võrdeline geenidevahelise kaugusega. Seejärel saab sageduse ületamist kasutada geenide suhtelise asukoha ja geenidevahelise kauguse määramiseks.

Geneetiline kaardistamine on geeni asukoha määramine vähemalt kahe teise geeni suhtes. Teatud geenide vahelise ristumise protsendi püsivus võimaldab neid lokaliseerida. Geenidevahelise kauguse ühik on 1% ristumist; Seda üksust kutsutakse Morgani auks Morganida(M) või sentimorganiid (sM).

Kaardistamise esimeses etapis on vaja kindlaks teha, kas geen kuulub aheldusrühma. Mida rohkem geene antud liigi kohta on teada, seda täpsemad on kaardistamise tulemused. Kõik geenid on jagatud aheldusrühmadesse.

Aheldusrühmade arv vastab haploidsele kromosoomide komplektile. Näiteks kl D. melanogaster 4 sidestusrühma, maisil - 10, hiirtel - 20, inimestel - 23 sidestusrühma. Kui sugukromosoomid on olemas, näidatakse neid täiendavalt (näiteks inimesel on 23 sidestusrühma pluss Y-kromosoom).

Reeglina sõltub geenide arv aheldusrühmades vastavate kromosoomide lineaarsetest mõõtmetest. Seega on äädikakärbsel üks (IV) punktkromosoom (valgumikroskoobiga analüüsimisel). Sellest tulenevalt on geenide arv selles mitu korda väiksem kui teistes, mis on sellest oluliselt pikemad. Samuti tuleb märkida, et kromosoomide heterokromaatilistes piirkondades puuduvad või peaaegu puuduvad geenid, seetõttu võivad konstitutiivse heterokromatiini laiendatud alad mõnevõrra muuta geenide arvu ja kromosoomi pikkuse proportsionaalsust.

Geneetilise kaardistamise põhjal koostatakse geneetilised kaardid. Geenikaartidel vastab kõige välimine geen (st tsentromeerist kõige kaugemal asuv geen) nullpunktile (lähtepunktile). Geeni kaugus nullpunktist on näidatud morganiidides.

Kui kromosoomid on piisavalt pikad, siis võib geeni kaugus nullpunktist ületada 50 M – siis tekib vastuolu kaardil märgitud kauguste üle 50% ja eespool postuleeritud positsiooni vahel, mille järgi 50% ristumisest. katses saadud peaks tegelikult tähendama sideme puudumist, st. geenide lokaliseerimine erinevates kromosoomides. See vastuolu on seletatav asjaoluga, et geenikaartide koostamisel summeeritakse kahe lähima geeni vahelised kaugused, mis ületab katseliselt täheldatud ületamise protsenti.

Pärast lühikest ülevaadet peamistest meetoditest, mida molekulaargeneetikas geenide funktsioneerimise struktuuri ja mehhanismide uurimiseks kõige sagedamini kasutatakse, tundub inimgenoomi näitel asjakohane vaadelda lähemalt nende meetodite praktilist rakendamist ja nende kasutamist. modifikatsioonid suurte genoomide uurimiseks. Inimgenoomi, selle kolossaalse geneetilise teabe hoidla, igakülgseks uurimiseks on hiljuti välja töötatud ja elluviimisel rahvusvaheline spetsiaalne programm “Inimgenoomi projekt”. Programmi põhieesmärk on koostada iga 24 inimese kromosoomi põhjalik, kõrge eraldusvõimega geneetilised kaardid, mis peaksid lõpuks lõppema nende kromosoomide täieliku esmase DNA struktuuri kindlaksmääramisega. Hetkel on töö projekti kallal täies hoos. Kui see on edukalt lõpule viidud (ja see on kavandatud 2003. aastal), on inimkonnal väljavaated põhjalikult uurida iga oma geeni funktsionaalset tähtsust ja toimimismehhanisme, samuti inimese bioloogiat kontrollivaid geneetilisi mehhanisme. selgitada välja enamiku oma keha patoloogiliste seisundite põhjused.

1. Põhilised lähenemisviisid inimese genoomi kaardistamiseks

Inimgenoomi programmi põhiülesande lahendamine hõlmab kolme põhietappi. Esimeses etapis on vaja iga kromosoom konkreetselt jagada väiksemateks osadeks, võimaldades nende edasist analüüsi teadaolevate meetoditega. Uurimise teine ​​etapp hõlmab nende üksikute DNA fragmentide suhtelise asukoha kindlaksmääramist üksteise suhtes ja nende lokaliseerimist kromosoomides. Viimases etapis on vaja tegelikult määrata iga iseloomustatud kromosoomifragmendi esmane DNA struktuur ja koostada nende nukleotiidide täielik pidev järjestus. Probleemi lahendus ei ole täielik, kui leitud nukleotiidjärjestustes ei ole võimalik lokaliseerida kõiki organismi geene ja määrata nende funktsionaalset tähtsust. Kolme ülaltoodud etapi läbimine on vajalik mitte ainult inimese genoomi, vaid ka mis tahes muu suure genoomi terviklike omaduste saamiseks.

1. Geneetilise seose kaardid

Geneetilise seose kaardid kujutavad suhtelise asukoha ühemõõtmelisi diagramme geneetilised markeridüksikutel kromosoomidel. Geneetiliste markerite all mõistetakse mis tahes pärilikke fenotüüpseid omadusi, mis erinevad üksikisikute vahel. Geneetilise markerite nõuetele vastavad fenotüübilised tunnused on väga mitmekesised. Nende hulka kuuluvad nii käitumisomadused või eelsoodumus teatud haigustele, aga ka tervete organismide või nende makromolekulide struktuurilt erinevad morfoloogilised omadused. Lihtsate ja tõhusate meetodite väljatöötamisega bioloogiliste makromolekulide uurimiseks on sellised tunnused tuntud kui molekulaarsed markerid, on kõige sagedamini kasutatud geneetiliste seoste kaartide koostamisel. Enne selliste kaartide koostamise meetodite ja nende tähtsuse kaalumist genoomiuuringute jaoks on vaja meeles pidada, et mõiste " sidur" kasutatakse geneetikas, et näidata kahe tunnuse ühise ülekandumise tõenäosust ühelt vanemalt järglastele.

Kui loomadel ja taimedes moodustuvad meioosi staadiumis sugurakud (sugurakud), toimub tavaliselt homoloogsete kromosoomide sünaps (konjugatsioon). Homoloogiliste kromosoomide sõsarkromatiidid on kogu pikkuses üksteisega ühendatud ja selle tulemusena üle minemine(kromatiidide vaheline geneetiline rekombinatsioon) nende osad vahetatakse. Mida kaugemal asuvad kaks geneetilist markerit kromatiidil üksteisest, seda tõenäolisem on, et nende vahel tekib ristumiseks vajalik kromatiidide katkestus ja uuele sugurakule kuuluvale uuele kromosoomile eralduvad kaks markerit. muu, s.t. nende haardumine katkeb. Geneetiliste markerite sidumisüksus on Morganida(Morgani ühik, M), mis sisaldab 100 sentimorganiid(cm). 1 cM vastab füüsilisele kaugusele geneetilisel kaardil kahe markeri vahel, mille vaheline rekombinatsioon toimub sagedusega 1%. Aluspaarides väljendatuna vastab 1 cM 1 miljonile aluspaarile. (m.b.o.) DNA.

Geneetilise seose kaardid kajastavad õigesti kromosoomide geneetiliste markerite järjekorda, kuid nendevahelised kaugused ei vasta tegelikele füüsilistele kaugustele. Seda asjaolu seostatakse tavaliselt asjaoluga, et kromatiidide vahelise rekombinatsiooni efektiivsus üksikutel kromosoomilõikudel võib olla väga erinev. Eelkõige on see alla surutud kromosoomide heterokromaatilistes piirkondades. Teisest küljest tekivad kromosoomides sageli rekombinatsioonipunktid. Rekombinatsioonisageduste kasutamine füüsiliste geneetiliste kaartide koostamiseks ilma neid tegureid arvesse võtmata põhjustab geneetiliste markerite tegelike kauguste moonutusi (vastavalt ala- või ülehindamine). Seega on geneetiliste seoste kaardid kõigist saadaolevatest geneetiliste kaartide tüüpidest kõige vähem täpsed ja neid saab pidada ainult tegelike füüsiliste kaartide esmaseks ligikaudseks. Kuid praktikas võimaldavad just nemad ja ainult need uuringu esimestel etappidel lokaliseerida keerulisi geneetilisi markereid (näiteks neid, mis on seotud haiguse sümptomitega) ja võimaldavad neid edasi uurida. Tuleb meeles pidada, et ristumise puudumisel edastatakse kõik üksikus kromosoomis asuvad geenid vanematelt järglastele koos, kuna need on üksteisega füüsiliselt seotud. Seetõttu moodustuvad üksikud kromosoomid geenide sidemete rühmad, ja üks esimesi ülesandeid geneetiliste seoste kaartide koostamisel on määrata uuritav geen või nukleotiidjärjestus konkreetsele aheldusrühmale. Tabelis II.4 on loetletud kaasaegsed meetodid, mis V.A. McKusicki kasutati kõige sagedamini geneetiliste seoste kaartide koostamiseks kuni 1990. aasta lõpuni.