Генотипирлеу – ДНК тізбегін зерттеу арқылы генетикалық айырмашылықтарды анықтау. Әдістері: PCR, ДНК секвенирлеу, RFLP, RAPD, AFLP. Популяцияны анықтауда маңызды.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Лабораториялық процесс. Генотиптеу – биологиялық талдаулар арқылы жеке тұлғаның ДНК тізбегін зерттеу және оны басқа тұлғаның немесе эталондық тізбекпен салыстыру арқылы генетикалық құрамындағы (генотиптегі) ерекшеліктерді анықтау процесі. Ол адамның ата-анасынан мұраға алған аллельдерін көрсетеді. Дәстүрлі түрде генотиптеу молекулалық құралдарды пайдалану арқылы биологиялық популяцияларды анықтау үшін ДНК тізбектерін қолдануды білдіреді. Бұл, әдетте, жеке тұлғаның гендерін анықтауды қамтымайды.
Laboratory process
Genotyping is the process of determining differences in the genetic make up (genotype) of an individual by examining the individual's DNA sequence using biological assays and comparing it to another individual's sequence or a reference sequence. It reveals the alleles an individual has inherited from their parents. Traditionally genotyping is the use of DNA sequences to define biological populations by use of molecular tools. It does not usually involve defining the genes of an individual.
Техникалар
Қазіргі генотипілеу әдістеріне геномдық ДНҚ-ның шектеу фрагмент ұзындығы полиморфизмін анықтау (RFLPI), геномдық ДНҚ-ның кездейсоқ күшейтілген полиморфтық анықтау (RAPD), күшейтілген фрагмент ұзындығы полиморфизмін анықтау (AFLPD), полимераза тізбектік реакциясы (PCR), ДНҚ секвенирлеу, аллельге спецификалық олигонуклеотидтер (ASO) зондтары және ДНҚ микромассивтері немесе шартты жиынтықтармен гибридтеу жатады. Генотипілеу – аурумен байланысты гендер мен гендік варианттарды зерттеуде маңызды. Қазіргі технологиялық шектеулерге байланысты генотипілеудің көбі жартылай ғана жасалады. Яғни, индивидуумның генотипінің тек шағын бөлігі анықталады, мысалы, (epi)GBS (секвенирлеу арқылы генотипілеу) немесе RADseq сияқты. Жаңа, жаппай секвенирлеу технологиялары болашақта толық геномды генотипілеуді (немесе толық геномды секвенирлеуді) жүзеге асыруға мүмкіндік береді.
Current methods of genotyping include restriction fragment length polymorphism identification (RFLPI) of genomic DNA, random amplified polymorphic detection (RAPD) of genomic DNA, amplified fragment length polymorphism detection (AFLPD), polymerase chain reaction (PCR), DNA sequencing, allele specific oligonucleotide (ASO) probes, and hybridization to DNA microarrays or beads. Genotyping is important in research of genes and gene variants associated with disease. Due to current technological limitations, almost all genotyping is partial. That is, only a small fraction of an individual's genotype is determined, such as with (epi)GBS (Genotyping by sequencing) or RADseq. New mass sequencing technologies promise to provide whole genome genotyping (or whole genome sequencing) in the future.
Қолданбалар
Генотиптеу микроорганизмдерді қоса алғанда, кең ауқымды организмдерге қолданылады. Мысалы, вирустар мен бактерияларды генотиптеуге болады. Осы контексте генотиптеу патогендердің таралуын бақылауға және инфекция ошақтарының бастауын анықтауға көмектеседі. Бұл сала көбінесе молекулалық эпидемиология немесе соттық микробиология деп аталады.
Genotyping applies to a broad range of individuals, including microorganisms. For example, viruses and bacteria can be genotyped. Genotyping in this context may help in controlling the spreading of pathogens, by tracing the origin of outbreaks. This area is often referred to as molecular epidemiology or forensic microbiology.
Адамның генотипін анықтау
Адамдар да генотиптелуі мүмкін. Мысалы, әкелік немесе аналықты анықтау үшін тексеру кезінде ғалымдарға әдетте адам геномының өте шағын бөлігін құрайтын 10 немесе 20 геномдық аймақты (мысалы, бір нуклеотидтік полиморфизм – СНП) зерттеу жеткілікті. Трансгендік организмдерді генотиптеу кезінде генотипті анықтау үшін бір геномдық аймақты зерттеу де жеткілікті болуы мүмкін. Трансгенді тышқанды генотиптеу үшін әдетте бір ПТР-тест жүргізу жеткілікті; тышқан – қазіргі медициналық зерттеулердің көп бөлігі үшін таңдалып алынған сүтқоректі модель.
Humans can also be genotyped. For example, when testing fatherhood or motherhood, scientists typically only need to examine 10 or 20 genomic regions (like single nucleotide polymorphism (SNPs)), which represent a tiny fraction of the human genome. When genotyping transgenic organisms, a single genomic region may be all that needs to be examined to determine the genotype. A single PCR assay is typically enough to genotype a transgenic mouse; the mouse is the mammalian model of choice for much of medical research today.
Этикалық мәселелер
Адамдарды генотиптеудің этикалық мәселелері талқылау нысаны болды. Генотиптеу технологияларының дамуы көптеген адамдарды генетикалық ауруларға және ауруларға бейімділікке тексеруге мүмкіндік береді. Халық арасындағы кең ауқымды генотиптеудің пайдасы, келісімге қатысты этикалық мәселелер және кең ауқымды тексерудің жалпы пайдасы туралы пікірталас болды. Генотиптеу арқылы анықталған әртүрлі генетикалық белгілерге байланысты кемсітушілік туындауы мүмкін, мысалы, кәсіби спорттағы спорттық артықшылықтар немесе кемшіліктер, сондай-ақ өмір бойында ауруға шалдығу қаупі. Бұл жұқтыру динамикасын түсіну үшін әмбебап генотиптеудің құрылуына себеп болды. әмбебап генотиптеу әлеуметтік-эпидемиологиялық факторлар сияқты нәрселерге негізделген күрделі жұқтыру динамикасын ашты. Бұл туберкулезді жылдам анықтауға мүмкіндік беретін полимераза тізбектік реакциясы (ПТР) қолдануға әкелді. Бұл жылдам анықтау әдісі туберкулездің алдын алу үшін қолданылады. Осы типтегі генотиптеуден алынған білім ауыл шаруашылығына пайдалы дақылдарды селекциялық өсіруге мүмкіндік береді. Мысалы, люцернаның жасуша қабырғасы осы типтегі генотиптеу арқылы селекциялық өсіру арқылы жақсартылды. Бұл техникалар сонымен қатар ауруларға төзімділік беретін гендерді табуға әкелді. Бидайдың ішінде Yr15 деп аталатын ген табылды, ол сары бидайдың қызыл тотығына қарсы қорғаныс береді. Yr15 генін селекциялық өсіру сары бидайдың қызыл тотығын болдырмады, бұл ауыл шаруашылығына пайда әкелді.
The ethical concerns of genotyping humans have been a topic of discussion. The rise of genotyping technologies will make it possible to screen large populations of people for genetic diseases and predispositions for disease. The benefits of population wide genotyping have been contended by ethical concerns on consent and general benefit of wide span screening. Discrimination can arise from various genetic markers identified by genotyping, such as athletic advantages or disadvantages in professional sports or risk of disease development later in life. This caused the formation of universal genotyping in an attempt to understand transmission dynamics. Universal genotyping revealed complex transmission dynamics based on things like socio epidemiological factors. This led to the use of polymerase chain reactions (PCR) which allowed for faster detection of tuberculosis. This rapid detection method is used to prevent TB. The knowledge gained from this type of genotyping allows for selective breeding of crops in ways which benefit agriculture. In the case of alfalfa, the cell wall was improved through selective breeding that was made possible by this type of genotyping. These techniques have also resulted in the discovery of genes that provide resistance to diseases. A gene called Yr15 was discovered in wheat, which protects against a disease called yellow wheat rust. Selective breeding for the Yr15 gene then prevented yellow wheat rust, benefiting agriculture.