HapLootype Study -methoden, diagnostiek, ziekten

A Haplootype Het is een gebied van het genoom dat de neiging heeft samen te erven door meerdere generaties; Meestal bevindt alles zich in hetzelfde chromosoom. Haplootypes zijn het product van genetische binding en blijven intact tijdens genetische recombinatie.

Het woord "haplotipo" is afgeleid van een combinatie van het woord "haploïde" en het woord "genotype". "Haploïde" verwijst naar cellen met een enkele set chromosomen en "genotype" praat over de genetische samenstelling van een organisme.

Schema van de verdeling van chromosoomhaplotypes en in Aziatische populaties (Bron: Moogalord [Public Domain] via Wikimedia Commons) Na de definitie kan een haplotype een paar genen of meer beschrijven die samen worden geërfd op een chromosoom van een ouderlijke, of kan een chromosoom beschrijven dat volledig is geërfd van een ouderlijk, zoals het geval is van het chromosoom en de mannen.

Wanneer bijvoorbeeld haplotypes genen delen voor twee verschillende fenotypische karakters, zoals haarkleur en oogkleur, hebben individuen die haarkleurgen hebben ook het andere gen voor de kleur van de ogen.

Haplootypes zijn een van de meest gebruikte tools van vandaag voor de studie van genealogie, om de oorsprong van ziekten te traceren, om de genetische variabiliteit en fylogeografie van populaties van verschillende soorten levende wezens te karakteriseren.

Er zijn meerdere tools voor de studie van halootypes, een van de meest gebruikte tegenwoordig is "Haplotype kaart“(Hapmap), een webpagina waarmee kan bepalen wat de genoomsegmenten zijn die haplotypes zijn.

[TOC]

Studiemethoden

Haplootypes bieden een kans om de erfenis van genen en hun polymorfisme te begrijpen. Met de ontdekking van de techniek "polymerasekettingreactie" (PCR, Engels "Polymerasekettingreactie”) Hij ging op grote schaal in de studie van haplotypes.

Er zijn momenteel tal van methoden voor de studie van haplotypes, enkele van de meeste hoogtepunten zijn:

DNA -sequencing en enkele nucleotide polymorfisme detectie (SNP's)

De ontwikkeling van nieuwe generatie sequencing -technologieën was een grote sprong voor de studie van haplotypes. Nieuwe technologieën maken variaties van maximaal een enkele nucleotidebasis mogelijk in specifieke gebieden van een haplotype.

In bioinformatica wordt het term haplotype ook gebruikt om te verwijzen naar de overerving van een enkele nucleotide polymorfismen (SNP) in DNA -sequenties.

Het combineren van bioinformatica -programma's met de detectie van haplotypes met behulp van nieuwe generatie sequencing kan exact worden geïdentificeerd de positie, vervanging en het effect van verandering van elke basis op het genoom van een populatie.

Microsatellieten (SSR's)

De microsatellieten of SSR's ontlenen hun naam aan de Engelse 'sImplementeer herhaling En Korte tandemherhaling". Dit zijn korte nucleotidesequenties die achtereenvolgens worden herhaald in een genoomgebied.

Het is gebruikelijk om microsatellieten te vinden in de niet -coderende haplotypes, daarom kunnen door de detectie van variaties in het aantal herhalingen van microsatellieten worden waargenomen, verschillende allelen kunnen worden waargenomen in de haplotypes van individuen.

Microsatellietmoleculaire markers zijn ontwikkeld voor de detectie van eindeloze haplotypes, van het sexaat van planten zoals papaja (Carica Papaya) tot de detectie van menselijke ziekten zoals falciform anemie.

Polymorfismen van de geamplificeerde fragmenten (AFLP)

Deze techniek combineert amplificatie met PCR -reacties met DNA -digestie met twee verschillende restrictie -enzymen. De techniek detecteert polymorfe loci in haplootypes volgens de verschillende snijplaatsen in de DNA -sequentie.

Om de techniek beter te illustreren, laten we ons drie stoffenfragmenten van dezelfde lengte voorstellen, maar gesneden in verschillende plaatsen (deze fragmenten vertegenwoordigen drie fragmenten van versterkte haplotypes met behulp van de PCR -techniek).

Op het moment dat de stof wordt gesneden, worden veel stukken van verschillende grootte verkregen, omdat elke doek in verschillende plaatsen wordt gesneden. Bij het bestellen van de fragmenten volgens het type stof waaruit ze komen, kunnen we observeren waar de verschillen tussen stoffen of haplotypes worden gevonden.

Diagnostiek en ziekten

Een belangrijk voordeel van de genetische studie van haplotypes is dat deze voor duizenden generaties bijna intact of ongewijzigd blijven, en dit maakt de identificatie mogelijk van externe voorouders en elk van de mutaties waarmee individuen bijdragen aan de ontwikkeling van ziekten.

Haplootypes in de mensheid variëren afhankelijk van rassen en, beginnend bij deze primeur, zijn genen gedetecteerd binnen haplotypes die ernstige ziekten veroorzaken in elk van de menselijke rassen.

In het project Hapmap Vier raciale groepen zijn opgenomen: Europese, Nigeriaanse Yoruba, Chinese Han en Japans.

Op deze manier, het project Hapmap Het kan de verschillende groepen populaties behandelen en de oorsprong en evolutie volgen van veel van de erfelijke ziekten die elk van de vier rassen beïnvloeden.

Een van de ziekten die het meest wordt gediagnosticeerd met behulp van haplotype -analyse is falciforme anemie bij mensen. Deze ziekte wordt gediagnosticeerd door de frequentie van Afrikaanse haplotypes in een bevolking bij te houden.

Als een ziekte oorspronkelijk uit Afrika, met het identificeren van Afrikaanse haplotypes in populaties, kunt u mensen gemakkelijk traceren die de mutatie in de genetische sequentie bezitten voor de bèta -globine van erytrocyten in de vorm van een hoz (kenmerk van pathologie).

Voorbeelden

Met haplotypes fylogenetische bomen die evolutionaire relaties vertegenwoordigen tussen elk van de haplotypes gevonden in een monster van homologe DNA -moleculen of dezelfde soort, in een gebied met weinig of geen recombinatie worden geconstrueerd.

Een van de meest bestudeerde takken via haplotypes is de evolutie van het immuunsysteem van mensen. HapLootypes die coderen voor de tol -type receptor (een belangrijk onderdeel van het aangeboren immuunsysteem) zijn geïdentificeerd voor het genoom van Neanderthaler en Denisovanos.

Hierdoor kunnen ze traceren hoe genetische sequenties zijn veranderd in de populaties van "moderne" mensen met betrekking tot de haplotype -sequenties die overeenkomen met "voorouderlijke" mensen.

Een netwerk van genetische relaties opbouwen van mitochondriaal haplotype.

Haplogroepverdeling R (DNA-Y) in native populaties (Bron: Maucioni [CC door 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenties/door/3.0)], via Wikimedia Commons) De diversiteit van haplotypes wordt gebruikt om de genetische diversiteit van dieren te volgen en te bestuderen die in gevangenschap zijn opgevoed. Deze technieken worden speciaal gebruikt voor moeilijke soorten om dieren in het wild te volgen.

Diersoorten zoals haaien, vogels en grote zoogdieren zoals jaguars, olifanten, onder andere, worden constant genetisch geëvalueerd door mitochondriale haplotypes om de genetische staat van populaties in gevangenschap te volgen.

Referenties

1. Bahlo, m., Stankovich, J., Snelheid, t. P., Rubio, J. P., Burfoot, r. K., & Voet, s. J. (2006). Genoombrede haplotype -delen deteteren met behulp van SNP- of microsatelliethaplotypegegevens. Human Genetics, 119 (1-2), 38-50.
2. Dannemann, m., Andrés, een. M., & Kelso, J. (2016). Introgress van Neanderthaler-Ando Denisovan-achtige haplotypes dragen bij aan adaptieve variatie in menselijke tolachtige ontvangers. The American Journal of Human Genetics, 98 (1), 22-33.
3. Van Vries, h. G., Van der Meulen, m. NAAR., Rozen, r., Halley, D. J., Scheffer, h., Leo, p.,... & jij MEERMAN, G. J. (1996). Haplotype -identiteit tussen individuen die een CFTR -mutatie -allel delen. Human Genetics, 98 (3), 304-309
4. Slikken, m. NAAR., Leaver, a. L., Christiansen, f. T., Witt, c. S., Abraham, l. J., & Dawkins, r. L. (1992). Voorouderlijke haplotypes: conserva -bevolking MHC haplotypes. Human Immunology, 34 (4), 242-252.
5. Fellows, m. R., Hartman, T., Hermelin, D., Landau, G. M., Rosamond, f., & Rozenberg, l. (2009, juni). Haplotype -inferentie beperkt door plausibele haplotype -gegevens. In jaarlijks symposium over combinatorisch patroonovereenkomst (PP. 339-352). Springer, Berlijn, Heidelberg.
6. Gabriel, s. B., Schaffner, s. F., Nguyen, h., Moore, J. M., Roy, J., Blumenstiel, B.,... & Liu-Cordero, S. N. (2002). De structuur van haplotype blokken in het menselijke genoom. Science, 296 (5576), 2225-2229.
7. International Hapmap Consortium. (2005). Een haplotype -kaart van het menselijke genoom. Nature, 437 (7063), 1299.
8. Wynne, r., & Wilding, c. (2018). Mithochondriaal DNA -haplotype Diversiteit en oorsprong van in gevangenschap in gevangene zandtijgers (Carcharias Taurus). Journal of Zoo and Aquarium Research, 6 (3), 74-78.
9. Yoo, en. J., Tang, J., Kaslow, r. NAAR., & Zhang, K. (2007). Haplotype-inferentie voor heden-ongunstige genotype-gegevens met behulp van previusly geïdentificeerde haplotypes en haplotype-patronen. Bioinformatics, 23 (18), 2399-2406.
10. Jong, n. S. (2018). Aplastische bloedarmoede. The New England Journal of Medicine, 379 (17), 1643-1656.