Вступ до генетики природних популяцій - 1

Вступ до генетики природних популяцій

1. Теоретичні та статистичні поняття

Повний текст

1 За винятком РНК-вірусів, які, строго кажучи, не є реальними живими істотами, хоча (.)

Рисунок 1. Схематичний приклад у виду з трьома хромосомами і де визначено п’ять генетичних маркерів (або локусів). Зверніть увагу, що в цьому прикладі лише два локуси є гетерозиготними (два різних алелі, що символізуються кольорами різної інтенсивності), а інші - гомозиготними (вдвічі однаковим алелем)

2 Переваги та відмінності між різними наявними маркерами були широко вивчені і були предметом численних більш-менш вичерпних оглядів, з якими можна ознайомитись для більш детальної інформації (R oderick, 1996; S unnucks, 2000; C aterino et al., 2000). Тому я лише подряпаю поверхню цього предмета, який я обрав для поділу на три нерівні частини (цитоплазматичні маркери, домінантні ядерні маркери та кодомінантні ядерні маркери). Тому ми будемо говорити лише про еукаріотичні організми.

30%) використовували ізоферментні маркери. В решті досліджень використовувались мікросателітні маркери, які, на мою думку, за ціною/якістю з’являються відразу після ізоферментів. Як результат, це два типи маркерів, які найчастіше використовуються у дослідженнях популяційної генетики (особливо мікросателітів зараз, оскільки алозими сьогодні досить застарілі) загалом, і особливо ті, які я знаю найкраще. Ця остання причина, мабуть, найкраще відповідає моєму вибору, який, у будь-якому випадку, не є заборонним, оскільки майже вся інформація, наведена в цьому посібнику, застосовується до всіх кодомінантних маркерів. Щоб отримати огляд інших методів, я можу лише заохотити читача ознайомитися з існуючими оглядами (T aylor et al., 1999; C aterino et al., 2000; S unnucks, 2000; B ougnoux et al., 2004).

Алозими

Немає плям, де на гелі присутні нерозбірливі смуги

7 Потрібно сфокусувати або перейти до іншого місця.

Плями, виявлені всіма особами, знаходяться на одному рівні

8 Це те, що відбувається, як на малюнку 2, коли методика не дозволяє розрізнити кілька алелів у відповідному локусі, або те, що останній сам не є змінним, або що існуючі варіації не генерують алелів. різні електричні заряди, що сприймаються технікою.

Рисунок 2. Представлення мономорфного ферменту

9 Фермент, як кажуть, мономорфний, тобто, щонайменше, для типових особин (ми називаємо генотипованих) не існує поліморфізму, і локус, що кодує цей фермент, тому не придатний для використання (інформація не доступна). Усі люди виробляють фермент, який має однаковий заряд. За підрахунками, лише третина мутацій в ДНК, що відповідають гену ферменту, дасть різницю в заряді, достатню для того, щоб її можна було побачити при електрофорезі (S haw, 1970).

Виявлені плями виявляються не там же

10 Локус, що відповідає ферменту, є поліморфним (кілька алелів). Може виникнути кілька випадків, проілюстрованих на малюнку 3. На рисунку 3 ситуація, описана Локусом I, відповідає поліморфізму (декільком алелям) мономерного ферменту, тобто одна поліпептидна одиниця становить функціональний фермент, описаний Локусом II, являє собою випадок димерного ферменту і що у Locus II, тетрамерного ферменту.

Рисунок 3. Схематичне зображення різних типів профілів, що зустрічаються з поліморфними ферментативними локусами. Локус I показує три різних алелі (1, 2 і 3), і відповідний фермент є мономерним, оскільки гетерозиготи мають дві смуги (або плями). Локус II також відповідає димерному ферменту з трьома алелями. У цьому випадку гетерозиготи показують три смуги (або плями), по одній плямі для кожного з двох гомодимерів і центральній і більшій плямі, що відповідає комбінації двох або гетеродимерів. Локус III відповідає тетрамерному ферменту з двома алелями. Плями гетеродимерів завжди більші, ніж у гомодимерів, оскільки вони статистично більш вірогідні (це легко перевірити, побудувавши таблицю). Отже, генотипова інтерпретація цих різних локусів повинна бути 1/1, 2/2, 3/3, 1/2, 1/3 та 2/3 для A, B, C, D, E та F у локусах I та II; та 1/1, 2/2 та 1/2 для A, B та C у локусі III

Інші випадки

11 Одна і та ж ферментативна функція може виконуватися кількома локусами (генами). У випадку двох локусів, отже, існує два типи смуг для інтерпретації. На малюнку 4 наведено приклад ферменту, що відповідає двом локусам з одним мономорфним локусом, а інший - мономерним та поліморфним з двома алелями. Однак бувають випадки, коли обидва локуси мономорфні або обидва поліморфні.

Коментарі до алозимів

12 Читачі, які прагнуть дізнатись більше про методи, пов’язані з електрофорезом білків, знайдуть набагато більше інформації у P asteur et al. (1987) та B в A bderrazak et al. (1993).

Рисунок 4. Випадок мономерного ферменту, кодованого двома різними локусами, з яких один (той, що найменше мігрував) є мономорфним, а інший поліморфним з двома алелями

Мікросателіти

14 Мікросателіти - це короткі послідовності ДНК, що повторюються в тандемі. Найчастіше мікросателітами вважаються такі повторювані моделі:

динуклеотиди: приклад ... GTGTGTGTGTGT ...
тринуклеотиди: приклад ... CATCATCATCATCAT ...
тетрануклеотиди: приклад… GATAGATAGATAGATAGATAGATAGATA…

Рисунок 5. Приклад профілів, отриманих для мікросателітних локусів динуклеотидів на автоматичному секвенсорі. Показані профілі відповідають даним, отриманим з ооцисти Плазмодій фальціпарум (збудник найважчої форми малярії) і для трьох локусів із трьома різними кольорами - усі три гетерозиготні. Синій локус гетерозиготний з двома алелями 46 і 168, чорний - 164/176 і зелений - 166/170. Назва алелей тут безпосередньо відповідає розміру продукту, отриманого після специфічної ПЛР

16 Мікросателітні локуси, як правило, вважаються дуже поліморфними, кодомінантними, містяться у (майже) усіх геномах і відносно легко маніпулювати ними (Lehmann et al., 1996). Завдяки використанню інструменту ПЛР та останнім досягненням у цій галузі можна обробляти незначну кількість біологічного матеріалу, як показали роботи Razakandrainibe та співавт. (2005), де кожна ооциста Plasmodium falciparum аналізується на сім мікросателітних маркерів. Ці аргументи роблять мікросателітні маркери інструментом вибору, якщо не найкращим, для вивчення популяційної генетики, зокрема популяцій патогенів (молекулярна епідеміологія). Читачам, які бажають дізнатись більше про властивості мікросупутників та їх різноманітних додатках, пропонується ознайомитись із роботою за редакцією Goldstein and Schlötterer (1999).

Примітки

1 За винятком РНК-вірусів, які, строго кажучи, не є реальними живими істотами, хоча вони є частиною живого світу.