Βασική διαφορά – Περπάτημα χρωμοσωμάτων εναντίον Άλματος
Το περπάτημα χρωμοσωμάτων και το άλμα χρωμοσωμάτων είναι δύο τεχνικά εργαλεία που χρησιμοποιούνται στη μοριακή βιολογία για τον εντοπισμό γονιδίων στα χρωμοσώματα και τη φυσική χαρτογράφηση των γονιδιωμάτων. Το Chromosome walking είναι μια τεχνική που χρησιμοποιείται για την κλωνοποίηση ενός γονιδίου στόχου σε μια γονιδιωματική βιβλιοθήκη με επαναλαμβανόμενη απομόνωση και κλωνοποίηση γειτονικών κλώνων της γονιδιωματικής βιβλιοθήκης. Το χρωμοσωμικό άλμα είναι μια ειδική εκδοχή του χρωμοσωμικού περπατήματος που ξεπερνά τα σημεία διακοπής του χρωμοσωμικού περπατήματος. Το χρωμοσωμικό περπάτημα μπορεί να αλληλουχήσει και να χαρτογραφήσει μόνο μικρά μήκη χρωμοσωμάτων, ενώ το χρωμοσωμικό άλμα επιτρέπει την αλληλουχία μεγάλων τμημάτων χρωμοσωμάτων. Αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ του χρωμοσωμικού περπατήματος και του χρωμοσωμικού άλματος.
Τι είναι το Chromosome Walking;
Η βάδιση χρωμοσωμάτων είναι ένα εργαλείο που εξερευνά τις περιοχές άγνωστης αλληλουχίας των χρωμοσωμάτων χρησιμοποιώντας επικαλυπτόμενα περιοριστικά τμήματα. Στο περπάτημα χρωμοσωμάτων, ένα μέρος ενός γνωστού γονιδίου χρησιμοποιείται ως ανιχνευτής και συνεχίζεται με τον χαρακτηρισμό του πλήρους μήκους του χρωμοσώματος που πρόκειται να χαρτογραφηθεί ή να προσδιοριστεί η αλληλουχία. Αυτό πηγαίνει από τον δείκτη στο μήκος-στόχο. Στο περπάτημα των χρωμοσωμάτων, τα άκρα κάθε επικαλυπτόμενου θραύσματος χρησιμοποιούνται για υβριδισμό για τον προσδιορισμό της επόμενης αλληλουχίας.
Οι ανιχνευτές παρασκευάζονται από τα τελικά κομμάτια του κλωνοποιημένου DNA και υποκλωνοποιούνται. Στη συνέχεια χρησιμοποιούνται για την εύρεση του επόμενου επικαλυπτόμενου τμήματος. Όλες αυτές οι αλληλοκαλυπτόμενες αλληλουχίες χρησιμοποιούνται για την κατασκευή του γενετικού χάρτη του χρωμοσώματος και τον εντοπισμό των γονιδίων-στόχων. Είναι μια μέθοδος ανάλυσης μεγάλων τμημάτων DNA με μικρά επικαλυπτόμενα θραύσματα από την ανακατασκευασμένη γονιδιωματική βιβλιοθήκη.
Τεχνική περπατήματος στο χρωμόσωμα – Βήματα
- Απομόνωση θραύσματος DNA που περιέχει το γνωστό γονίδιο ή δείκτη κοντά στο γονίδιο στόχο
- Προετοιμασία του χάρτη περιορισμού του επιλεγμένου θραύσματος και υποκλωνοποίηση της τελικής περιοχής του θραύσματος για χρήση ως ανιχνευτής
- Υβριδισμός του ανιχνευτή με το επόμενο επικαλυπτόμενο θραύσμα
- Προετοιμασία του χάρτη περιορισμού του θραύσματος 1 και υποκλωνοποίηση της τελικής περιοχής του θραύσματος 1 για χρήση ως ανιχνευτή για την αναγνώριση του επόμενου επικαλυπτόμενου θραύσματος.
- Υβριδισμός του ανιχνευτή με το επόμενο επικαλυπτόμενο θραύσμα 2
- Προετοιμασία του χάρτη περιορισμού του θραύσματος 2 και υποκλωνοποίηση της τελικής περιοχής του θραύσματος 2 για να χρησιμεύσει ως ανιχνευτής για την αναγνώριση του επόμενου επικαλυπτόμενου θραύσματος
Τα παραπάνω βήματα θα πρέπει να συνεχιστούν μέχρι το γονίδιο στόχο ή έως το 3' τέλος του συνολικού μήκους της αλληλουχίας.
Εικόνα 01: Τεχνική βάδισης χρωμοσωμάτων
Το περπάτημα των χρωμοσωμάτων είναι μια σημαντική πτυχή της κυτταρογενετικής για την εύρεση SNP πολλών οργανισμών και την ανάλυση των γενετικά μεταδιδόμενων ασθενειών και την εύρεση μεταλλάξεων σχετικών γονιδίων.
Τι είναι το Chromosome Jumping;
Το χρωμοσωμικό άλμα είναι μια τεχνική που χρησιμοποιείται στη μοριακή βιολογία για τη φυσική χαρτογράφηση των γονιδιωμάτων των οργανισμών. Αυτή η τεχνική εισήχθη για να ξεπεραστεί ένα εμπόδιο της χρωμοσωμικής βάδισης που προέκυψε με την εύρεση των επαναλαμβανόμενων περιοχών DNA κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κλωνοποίησης. Επομένως, η τεχνική χρωμοσωμικού άλματος μπορεί να θεωρηθεί ως μια ειδική εκδοχή του χρωμοσωμικού περπατήματος. Είναι μια γρήγορη μέθοδος σε σύγκριση με το χρωμοσωμικό περπάτημα και επιτρέπει την παράκαμψη των επαναλαμβανόμενων αλληλουχιών DNA που δεν είναι επιρρεπείς σε κλωνοποίηση κατά τη διάρκεια της χρωμοσωμικής βάδισης. Το χρωμοσωμικό άλμα μειώνει το χάσμα μεταξύ του γονιδίου στόχου και των διαθέσιμων γνωστών δεικτών για τη χαρτογράφηση του γονιδιώματος.
Το εργαλείο άλματος χρωμοσωμάτων ξεκινά με την κοπή ενός συγκεκριμένου DNA με ειδικές περιοριστικές ενδονουκλεάσες και την απολίνωση των θραυσμάτων σε κυκλικούς βρόχους. Στη συνέχεια χρησιμοποιείται ένας εκκινητής σχεδιασμένος από μια γνωστή αλληλουχία για την αλληλουχία των κυκλοποιημένων βρόχων. Αυτό το αστάρι επιτρέπει το άλμα και την αλληλουχία με εναλλακτικό τρόπο. Ως εκ τούτου, μπορεί να παρακάμψει τις επαναλαμβανόμενες αλληλουχίες DNA και να περπατήσει γρήγορα μέσα από το χρωμόσωμα για την αναζήτηση του γονιδίου στόχου.
Η ανακάλυψη του γονιδίου που κωδικοποιεί για τη νόσο της κυστικής ίνωσης έγινε χρησιμοποιώντας το εργαλείο χρωμοσωμικού άλματος. Σε συνδυασμό, το χρωμοσωμικό άλμα και το περπάτημα μπορούν να βελτιώσουν τη διαδικασία χαρτογράφησης του γονιδιώματος.
Εικόνα 02: Άλμα χρωμοσώματος
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ χρωμοσωμικού περπατήματος και του άλματος;
Χρωμοσωμικό περπάτημα εναντίον άλματος |
|
| Το χρωμόσωμα είναι ένα εργαλείο που χρησιμοποιείται στη μοριακή βιολογία για τη χαρτογράφηση του γονιδιώματος και τον εντοπισμό συγκεκριμένων γονιδίων. | Το άλμα χρωμοσωμάτων είναι ένα εργαλείο που χρησιμοποιείται για τη φυσική χαρτογράφηση των γονιδιωμάτων και την ταχεία εύρεση γονιδίων-στόχων στα χρωμοσώματα. |
| Συγκριτικά μήκη αλληλουχίας | |
| Μόνο μικρά θραύσματα μπορούν να κλωνοποιηθούν με χρωμοσωμικό περπάτημα. | Μεγαλύτερα μήκη των χρωμοσωμάτων μπορούν να χαρτογραφηθούν με το χρωμοσωμικό άλμα. |
| Κλωνοποίηση επαναλαμβανόμενου DNA σε χρωμοσώματα | |
| Η τεχνική περπατήματος χρωμοσωμάτων δυσκολεύεται να περπατήσει μέσα από τις επαναλαμβανόμενες αλληλουχίες DNA που βρίσκονται στα χρωμοσώματα. | Επιτρέπει την παράκαμψη των επαναλαμβανόμενων αλληλουχιών DNA. Επομένως δεν υπάρχει δυσκολία όταν τα βρίσκει κατά τη διάρκεια της αλληλουχίας. |
| Παράγοντες που επηρεάζουν τις διαδικασίες | |
| Η επιτυχία της διαδικασίας εξαρτάται από το μέγεθος του γονιδιώματος και την απόσταση που πρέπει να «περπατηθεί» από μια γνωστή γονιδιωματική θέση προς το επιθυμητό γονίδιο. | Η επιτυχία δεν εξαρτάται από το μέγεθος του γονιδιώματος της απόστασης από τον δείκτη στον στόχο. |
| Επιδράσεις του μη κλωνοποιημένου DNA | |
| Η χρωμοσωμική βάδιση μπορεί να σταματήσει με μη κλωνοποιημένα θραύσματα DNA. | Η χαμηλότερη νότα που μπορούν να παίξουν τα piccolos είναι D4. |
| Ανάγκη για μια γνωστή ακολουθία | |
| Η διαδικασία ξεκινά με ένα γνωστό γονίδιο κοντά στον στόχο. | Η διαδικασία απαιτεί ένα γνωστό θραύσμα για το σχεδιασμό του ασταριού. |
Σύνοψη – Περπάτημα χρωμοσώματος εναντίον Άλματος
Το χρωμοσωμικό περπάτημα εφαρμόζεται συχνά όταν είναι γνωστό ότι ένα συγκεκριμένο γονίδιο βρίσκεται κοντά σε ένα προηγουμένως κλωνοποιημένο γονίδιο σε ένα χρωμόσωμα και είναι δυνατό να το αναγνωρίσουμε με επαναλαμβανόμενη απομόνωση γειτονικών γονιδιωματικών κλώνων από τη γονιδιωματική βιβλιοθήκη. Ωστόσο, όταν εντοπιστούν επαναλαμβανόμενες περιοχές DNA κατά τη διάρκεια της τεχνικής χρωμοσωμικής βάδισης, η διαδικασία δεν μπορεί να συνεχιστεί. Ως εκ τούτου, η τεχνική σπάει από αυτό το σημείο. Το χρωμοσωμικό άλμα είναι ένα μοριακό βιολογικό εργαλείο που ξεπερνά αυτόν τον περιορισμό για τη χαρτογράφηση γονιδιωμάτων. Παρακάμπτει αυτές τις επαναλαμβανόμενες περιοχές DNA που είναι δύσκολο να κλωνοποιηθούν και βοηθά στη φυσική χαρτογράφηση των γονιδιωμάτων. Αυτή είναι η κύρια διαφορά μεταξύ του περπατήματος των χρωμοσωμάτων και του άλματος.
