Дәріс 3 ДНҚ молекулалық генетикалық маркерлері

1. Молекулалық генетикалық маркерлердің әртүрлі түрлері

2.Карталау
Молекулалық генетикалық маркерлерді екі топқа бөліп қарастырамыз: а) гендік өнім деңгейіндегі өзгергіштікті анықтайтын биохимиялық маркерлер, мысалы, ақуыздар мен аминқышқылдарының өзгеруі және ә) ДНҚ деңгейінде өзгергіштікті анықтайтын молекулалық маркерлер, мысалы нуклеотидтердің өзгеруі: делеция, дупликация, инверсия және/немесе инсерция. Маркерлер белгілердің тұқым қуалауының (яғни ұрпақтан-ұрпаққа берілуінің) екі тәртібін немесе жолын көрсете алады, яғни доминантты/рецессивті немесе кодоминантты. Гомо-зиготалардың генетикалық құрылымын гетеро-зиготалардан ажыратуға мүмкіндік беретін маркерлер тобы кодоминантты маркерлер деп аталады. Жалпы, кодоминантты маркерлер доминантты маркерлерге қарағанда анағұрлым пайдалы.

Генетикалық маркерлер тұқым қуалайтын аурулар мен олардың генетикалық салдарынының (мысалы, ақуыздың ақауына алып келіп соғатын геннің белгілі бір мутациясы) арасындағы байланысты зерттеу үшін қоданылады. Хромосомада бір-біріне жақын орналасқан ДНҚ бөліктері көп жағдайда келесі ұрпаққа өзгеріссіз беріледі (яғни, жақын орналасқан ДНҚ бөліктері арасында рекомбинация мөлшері өте төмен). Дәл осы қасиет/құбылыс генетикалық маркердің қолдану аймағын кеңейтеді. Атап айтқанда, генетикалық маркерлер белгілі бір гендердің тұқым қуалау қасиетін анықтау үшін қолданылады.

Генетикалық маркерлер жеке адамдар немесе популяциялар арасындағы генетикалық қашықтықты анықтау мақсатында генетикалық генеалогия үшін генетикалық ДНҚ тестілеуінде қолданылады. Митохондриялық немесе Y хромосомалық ДНҚ-да орналасқан юнипәрентті (яғни дара жынысты зерттеуге арналған) маркерлер әке мен ана жағын зерттеуге, ал автосомалық маркерлер толық шежірені талдау үшін қолданылады.

Генетикалық маркерлер белгілі бір локуспен байланысқан және жоғары полиморфты болуы тиіс. Сонымен қатар оңай анықталуы керек. Өйткені гомозиготалар ешқандай ақпарат бермейді. Маркерді анықтау тікелей РНҚ-ны секвенирлеу арқылы немесе аллозимдерді қолдану арқылы да анықталады.

Геномды немесе филогенетиканы зерттеуде қолданылатын кейбір әдістер RFLP, AFLP, RAPD, SSR болып табылады. Олар зерттеліп жатқан организмнің генетикалық карталарын жасау үшін пайдаланылады.

CTVT-дің трансмиссиялық агентінің (венерологиялық ісік) қандай екендігі туралы пікірталас бар. Бір топ ғалымдар жасушаның өзгеруіне вирус тектес бөлшектер жауапты деп топшыласа, қалғандары аллограф ретінде басқа жасушалар өзгелеріне жұқтыра алады деп ойлады. Генетикалық маркерлердің көмегімен зерттеушілер қатерлі ісік жасушасының трансмиссивті паразитке айналатыны туралы нақты дәлелдер бере алды. Сонымен қатар, молекулалық-генетикалық маркерлер белгілердің табиғи жолмен берілуін, шығу тегін (филогенетика) және ит ісік ауруларының жасын анықтау үшін қолданылды.

Генетикалық маркерлер өсімдіктер және үй жануарлары селекциясында да кеңінен қолданылады. Табиғи және жасанды селекция жасушаның генетикалық құрылымының өзгеруіне әкеледі. Белгілі бір геннің аллельдерінің ажырауынның теңсіздігі нәтижесінде пайда болған түрлі пайдалы аллельдер арнайы таңдалған және таңдалмаған малдың немесе өсімдіктің айырмашылығын көрсетеді (яғни,малға қатысты: әрдайым етті немесе сүттісі және өсімдікке қатысты: тек құрақшылыққа, түрлі ауруларға төзімді және өнімділігі жоғары түрлері таңдалып/cұрыпталып отырған).[4]

Генетикалық маркерлердің жиі қолданылатын түрлері:

SSLP (немесе Қарапайым тізбек ұзындығының полиморфизмі)

AFLP (немесе Амплифицирленген фрагмент ұзындығының полиморфизмі)

RAPD (немесе ДНҚ-ң Кездейсоқ амплифицирленген полиморфизмі)

VNTR (немесе Өзгермелі санды тандемік тізбек)

Микросателиттік полиморфизм, (немесе Қарапайым қайталанатын тізбектер)

SNP (немесе дара нуклеотидтік полиморфизм)

STR (немесе Қысқа тандемдік тізбектер)

SFP (немесе Дара ерекшелік полиморфизмі)

DArT (немесе Алуантүрлілік Жиынтық Технологиясы)

RAD маркерлері (немесе Рестрикцияланған аймақпен байланысқан ДНҚ маркерлер)
Генетикалық карталар - деп хромосомада болатын тіркес гендердің орналасу сызбанұсқасын айтады. Қазіргі кезде, әсіресе, генетикалық тұрғыдан толық зерттелген объектілердің, атап айтқанда, дрозофиланың, жүгері және қызан өсімдіктерінің, тышқанның, пішен таяқшасының, т.б. генетикалық карталары жасалған. Болашақта басқа да өсімдіктер мен жануарлардың және адамның генетикалық картасын жасау міндеті тұр. Генетикалық карталар ұқсас хромосомалардың әр жұбы бойынша жеке-жеке жасалады. Хромосомалардың жұптарын тіркестік топтар деп атайды. Олардың саны хромосомалардың гаплоидты жиынтығына тең болатындығы бұрын айтылған болатын. Мысалы, дрозофилада 8 хромосома болса, ол 4 тіркестік топты, жүгерідегі 20 хромосома 10 тіркестік топты құрайды. Тіркестік топтар рим цифрларымен І, ІІ, ІІІ, ІV және т.б. болып белгіленеді. Картаны дұрыс құрастыру үшін гендердің тұқым қуалау заңдылықтарын толық зерттеп, білу қажет. Мысалы, дрозофиланың 4 тіркестік топта шоғырланған 7000-ға жуық гені, сол сияқты жүгерінің 10 тіркестік тобында болатын 10000-ға жуық гені зерттелген және т.б. Генетикалық картаны құрастыру кезінде тіркесу тобы, гендердің толық немесе қысқартылып алынған атаулары көрсетіледі және хромосомада орналасқан гендердің ара қашықтығын көрсететін цифрлар жазылады. Гендер арасындағы ара қашықтықтың өлшем бірлігі 1% кроссинговерге тең болады. Оны Т.Морганның құрметіне сантиморган (сМ) немесе морганида деп атайтынын білесіңдер. Мысалыға, дрозофиланың бір ғана хромосомасында болатын гендер тобының орналасу ретін қарастырайық.

Гендік картадағы арақашықтықты өлшеу бірлігі ретінде санти- морган бекітілген. Сантиморган классикалық генетика термині болып табылады.

1. 
   сМ, шамамен 1 миллион п.о. сәйкес келеді жэне мейоздағы табиғи
   

150 маркер жеткілікті болады.Сонымен, генетикалық гендік карталар

дегеніміз геномдағы нәсілдік мэліметтердің жекелеген телімдерін

бағдарлау болып келеді.

Тіркесу картасын құрастыру үшін, негізінен микросателлитті маркерлер

қолданылады, өйткені жоғары полиморфизм себепті олар тіркесу

картасының мейлінше толық нүсқасын жасауға мүмкіндік береді.