Хромосомалық секіру: Геномдық карта жасаудағы жаңа тәсіл
Chromosome jumping
Хромосомалық секіру – геномдарды физикалық түрде іздеуге арналған молекулалық биология құралы. ДНҚ-ның қиын участақтарын тікелей зерттеуге көмектеседі.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Хромосомалық секіру – геномдарды физикалық карталауда қолданылатын молекулалық биология құралы. Ол осы мақсатта қолданылатын басқа да құралдармен, соның ішінде хромосомалық жүріп өтумен байланысты. Хромосомалық секіру хромосомалық жүріп өту арқылы оңай картаға түсірілмейтін, мысалы, қайталанатын ДНК-ны қамтитын, клондау қиын аймақтарды айналып өту үшін қолданылады және белгілі бір генді іздеу үшін хромосома бойынша жылдам қозғалуға көмектеседі. Хромосомалық жүруге қарағанда, хромосомалық секіру хромосоманың бір нүктесінен басталып, аралықтағы тізбектерді клондаусыз, сол хромосоманың қашықтағы нүктесіне дейін өте алады. Үлкен ДНК фрагментінің шеттері хромосомалық секіру үшін клондауға арналған бөлім болып табылады, ал ортаңғы бөлігі клондау кезеңінен бұрын химиялық өңдеулер арқылы жойылады.
Chromosome jumping is a tool of molecular biology that is used in the physical mapping of genomes. It is related to several other tools used for the same purpose, including chromosome walking. Chromosome jumping is used to bypass regions difficult to clone, such as those containing repetitive DNA, that cannot be easily mapped by chromosome walking, and is useful in moving along a chromosome rapidly in search of a particular gene. Unlike chromosome walking, chromosome jumping is able to start on one point of the chromosome in order to traverse potential distant point of the same chromosome without cloning the intervening sequences. The ends of a large DNA fragment is the target cloning section of the chromosome jumping while the middle section gets removed by sequences of chemical manipulations prior to the cloning step.
Процесс
Хромосомалық секіру ДНК тізбегінің екі ұшын ортаңғы бөлігінсіз клондауға мүмкіндік береді. Геномдық ДНК-ны шектеу эндонуклеазасымен ішінара қорытуға болады, ал ДНК лигазасының көмегімен фрагменттер төмен концентрацияда дөңгелектеледі. Белгілі тізбек бойынша, дөңгелектелген қосылған жерді тізбектеу үшін праймер жасалады. Бұл праймер 100 кб-ден 300 кб-ға дейінгі аралықтарды секіруге қолданылады: 100 кб қашықтықтағы тізбек дөңгелектелу кезінде белгілі тізбекке жақын келген болар еді, бұл секіруге және балама тәсілмен тізбектеуге мүмкіндік береді. Осылайша, хромосомалық жүріс арқылы қол жеткізе алмайтын тізбектерді тізбектеуге болады.
Chromosome jumping enables two ends of a DNA sequence to be cloned without the middle section. Genomic DNA may be partially digested using restriction endonuclease and with the aid of DNA ligase, the fragments are circularized at low concentration. From a known sequence, a primer is designed to sequence across the circularized junction. This primer is used to jump 100 kb 300 kb intervals: a sequence 100 kb away would have come near the known sequence on circularization, it permits jumping and sequencing in an alternative manner. Thus, sequences not reachable by chromosome walking can be sequenced.
ДНҚ-ның өңделмеген бөлігі
Кітапхана құрудың бір мысалы – NotI сияқты сирек кездесетін кесу шектеу эндонуклеазасын пайдалану. NotI ферментімен кесілген адам ДНК-сы негізінде кітапхана құру және оны сипаттау үшін кездейсоқ клондар шектеу картасы арқылы талданды. Бұл, хромосомалық жүріп өтуге қарағанда жүздеген килобазаға секіріп өту мүмкіндігін ұсынатындықтан, әлі де тиімді деп есептеледі.
One example to build a library is a classified as a rare cutting restriction endonuclease such as NotI. In order to construct and characterize a library based from NotI digested human DNA, random clones were analyzed by restriction mapping. Regardless, it is still deemed to be beneficial due to the possibility to jump over hundred kilobases in comparison to chromosome walking.
Генетикалық аурулар
Хромосомалық секіру кітапханалары үлкен молекулалық қашықтықтармен байланысты стандартты клондау әдістерінің қиындықтарын шешуге көмектеседі. Осы процестің арқасында хромосомалық секіру кітапханасын 100 килобазалық секіруді талап ететін басқа да генетикалық ауруларды зерттеуге болады. Цистикалық фиброз генін анықтау үшін экзондардың көп мөлшері көрінуі керек және ДНК-ның қайталама элементтерден таза болуы қажет болғандықтан, бұл екі қиындықтарды дәстүрлі клондау әдістерімен шешу мүмкін емес.
Chromosome jumping libraries help address the complication of standard cloning techniques with large molecular distances. This process allowed the possibility to use the chromosome jumping library for other genetic disorders that requires 100 kilobases jumps. Both these complications, traditional cloning techniques are unable to process because large yield of exons would have to be visible to produce a signal for the cystic fibrosis gene to be identified and DNA would have to be free of any repetitive elements.