مطالعه تنوع ژنتیکی با استفاده از مارکرهای ژنتیک مولکولی
خلاصه
خصوصیات فنوتیپی دام از طریق تغییرات ژنتیکی همراه با تغییرات محیطی حیوانات تعیین می شود. در گذشته، طبقه بندی نژاد به خصوصیات مورفولوژیکی برای شناسایی نژاد بستگی داشت. اما در سال های اخیر، مارکرهای ژنتیکی زیادی برای شناسایی نژادهای مختلف و افراد حیوانات بررسی شده است. این مارکرهای ژنتیک مولکولی می توانند برای ارزیابی تنوع ژنتیکی و نیز شناسایی و ردیابی گونه ها استفاده شوند. اخیرا، یک روش توالی یابی دقیق و سریع، وجود انواعی از مارکرهای ژنتیکی را در کل ژنوم تایید کرده است. بنابراین، مارکرهای پیشرفته ی SNP و فناوری در حال گسترش SNP array به سرعت در حال جایگزین شدن به جای آنالیز تنوع ژنتیکی با مارکرهای ریزماهواره هستند. بنابراین، این مقاله ی مروری به بررسی اطلاعات اساسی در توسعه ی مارکرهای ژنتیک مولکولی و استفاده از آنها برای مطالعات تنوع ژنتیکی در دام ها می پردازد.
مقدمه
به طور کلی، بسیاری از نژادهای دامی موجود چندین قرن انتخاب طبیعی و مصنوعی را پشت سر گذاشته اند. بنابراین، نژادهای مختلف به شرایط محیطی و معیارهای تولیدی متفاوت سازگار شده اند. در نتیجه، دام ها دارای خصوصیات فنوتیپی متفاوتی هستند که آنها را از سایر زیر گروه های موجود در یک گونه متمایز می کند؛ با این وجود، در تمایز این افراد یا گروه از دام ها با استفاده از مورفولوژی و نمونه های زیستی مانند، خون، بافت و ترشحات مشکلات و محدودیت هایی وجود دارد. این مشکل با استفاده از طبقه بندی ژنتیکی فنوتیپ های مخنلف از طریق یافتن پروفایل DNA و تنوع ژنتیکی حل شده است (سیوان، 2001). بویژه در DNA میتوکندریایی و DNA هسته ای . در حقیقت این الگوی تنوع ژنتیکی اشکال مختلفی دارد مانند چندشکلی تک نوکلئوتیدی (SNP)، دخول و حذف (indel)، تکرارهای ساده پشت سرهم (STR)، و تنوع در کپی نامبر (CNV).
مارکرهای SNP درمقایسه با مارکرهای MS
علی رغم این حقیقت که مارکرهای MS بسیار پلی مورفیک هستند، اما تکنیک MS تایپینگ کم کم در حال محدود شدن است. خصوصا به دلیل محدودیت تکنیکی، نیروی کار زیاد و هزینه ی بالا. یکی از مشکلات تکنیکی مارکرهای MS ناپیوستگی اندازه ی آلل هاست که اختلاف نتایج آزمایشگاه های مختلف را تشدید می کند. دلیل تفاوت اندازه ی آلل ها این است که اندازه ی آلل ها بسته به شرایط واکنش PCR به صورت متفاوتی اندازه گیری می شوند. برای مثال پلی مراز Taq بسته به شرایط PCR تعداد متفاوتی از آدنین ها را در انتهای 3’ ایجاد می-کند. این توالی های نوکلئوتیدی اضافی منجر به تولید محصولات PCR با اندازه های نادرست می شود.
ABSTRACT
The phenotype traits of livestock are determined by the genetic variation with environmental variation of individual animals. In the past, the classification of breed was depending on morphological characteristics to identify breed. However, in recent years, various genetic markers can be analyzed to identify different breeds and individual animals. These molecular genetic markers can be used to assess the genetic diversity as well as tracking the species origin and identification. Recently, a genome sequencing technology can be rapidly and accurately confirmed the various type of genetic markers in the entire genome area. Of these, developed SNP markers and the rapidly evolving SNP array technology are increasingly replacing genetic diversity analysis using microsatellite markers. Therefore, this review discussed the basic information for developing various molecular genetic markers and their use in genetic diversity studies of livestock animals.
Introduction
In general, many livestock breed present today have pass through the centuries of natural and human selection. Thus, different breeds were adopted to different environment condition and production criteria. As the results, livestock animals have different phenotypic characteristics that distinguish them from other subgroups in the same species; however, there are difficulties and limitations in distinguishing between different individuals and groups using their basic morphology or biological samples such as blood, tissue, and secretions. This problem has resolved by the genetic classification of individuals of different phenotypes by discovering their DNA profile and genomic level variation (Syvanen, 2001). Particularly, in mitochondrial DNA (mtDNA) and nuclear DNA. In fact, these patterns of genetic variation have various forms such as single nucleotide polymorphism (SNP), insertion and deletion (indel), simple tandem repeat (STR), copy number variation (CNV).
SNP markers versus MS markers
Despite the fact that the MS markers are high polymorphic, the MS typing technique is becoming limited use. Especially, because of the technical limit, the labor intensive and the cost of the experiment. One of the technical problems with MS markers is the inconsistency of allele sizes, which makes it difficult to contrast the results generated from various laboratories (Vignal et al., 2002). The reason for the different size of alleles is that allele sizes are measured differently depending on the condition of PCR reaction. For an example; Taq polymerase has synthesized different adenine number at the 3’ end of the PCR fragment, depending on the PCR amplification conditions (Brownstein et al., 1996). These additional nucleotide sequences lead to incorrect PCR amplification sizes (Ginot et al., 1996).
(جهت بزرگ نمایی روی عکس کلیک نمایید)
خلاصه
مقدمه
DNA میتوکندریایی برای مطالعه ی تنوع در دام
SNP (پلی مورفیسم تک نوکلئوتیدی): یکی از مهم ترین مارکرهای DNA هسته ای
مارکرهای SNP ایجاد شده از طریق روش توالی یابی سنگر
توسعه و به کارگیری توالی یابی نسل جدید (NGS) با استفاده از داده های SNP با چگالی بالا
مارکرهای SNP درمقایسه با مارکرهای MS
ABSTRACT
Introduction
Mitochondrial DNA for diversity study in livestock
SNP (Single Nucleotide Polymorphism): One of the important Nuclear DNA markers
SNP markers generated by Sanger sequencing method
Development and application of Next Generation Sequencing (NGS) using High-Density SNP data
SNP markers versus MS markers
- اصل مقاله انگلیسی با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه