Peamine erinevus – kromosoomiga kõndimine vs hüppamine
Kromosoomide kõndimine ja kromosoomide hüppamine on kaks tehnilist vahendit, mida kasutatakse molekulaarbioloogias geenide asukoha määramiseks kromosoomides ja genoomide füüsiliseks kaardistamiseks. Kromosoomiskõnd on meetod, mida kasutatakse genoomse raamatukogu sihtgeeni kloonimiseks genoomse raamatukogu külgnevate kloonide korduva eraldamise ja kloonimise teel. Kromosomaalne hüppamine on kromosomaalse kõndimise eriversioon, mis ületab kromosomaalse kõndimise murdepunktid. Kromosomaalne kõndimine suudab järjestada ja kaardistada ainult väikese pikkusega kromosoome, samas kui kromosomaalne hüppamine võimaldab järjestada kromosoomide suuri osi. See on peamine erinevus kromosoomse kõndimise ja kromosoomide hüppamise vahel.
Mis on kromosoomikõnd?
Kromosoomikõnd on tööriist, mis uurib kromosoomide tundmatute järjestuste piirkondi, kasutades kattuvaid restriktsioonifragmente. Kromosoomiskõnni puhul kasutatakse osa teadaolevast geenist sondina ja jätkatakse kaardistatava või sekveneeritava kromosoomi kogu pikkuse iseloomustamisega. See ulatub markerist sihtpikkuseni. Kromosoomis kõndides kasutatakse iga kattuva fragmendi otste hübridiseerimiseks järgmise järjestuse tuvastamiseks.
Sondid valmistatakse kloonitud DNA otsatükkidest ja need subkloonitakse. Seejärel kasutatakse neid järgmise kattuva fragmendi leidmiseks. Kõiki neid kattuvaid järjestusi kasutatakse kromosoomi geneetilise kaardi koostamiseks ja sihtgeenide asukoha määramiseks. See on meetod pikkade DNA lõikude analüüsimiseks rekonstrueeritud genoomse raamatukogu väikeste kattuvate fragmentide abil.
Kromosoomikõndimise tehnika – sammud
-
Sihtgeeni lähedal tuntud geeni või markerit sisaldava DNA fragmendi eraldamine
- Valitud fragmendi restriktsioonikaardi ettevalmistamine ja fragmendi otsapiirkonna subkloonimine, et kasutada seda sondina
- Sondi hübridiseerimine järgmise kattuva fragmendiga
- Fragmendi 1 restriktsioonikaardi koostamine ja fragmendi 1 otsapiirkonna subkloonimine, et kasutada seda järgmise kattuva fragmendi identifitseerimiseks sondina.
- Sondi hübridiseerimine järgmise kattuva fragmendiga 2
- Fragmendi 2 restriktsioonikaardi valmistamine ja fragmendi 2 otsapiirkonna subkloonimine, et olla sondiks järgmise kattuva fragmendi tuvastamisel
Eelpool toodud samme tuleks jätkata kuni sihtgeenini või kuni järjestuse kogupikkuse 3' lõpuni.
Joonis 01: kromosoomi kõndimise tehnika
Kromosoomiskõnd on tsütogeneetika oluline aspekt paljude organismide SNP-de leidmisel ja geneetiliselt edasikanduvate haiguste analüüsimisel ning asjakohaste geenide mutatsioonide leidmisel.
Mis on kromosoomide hüppamine?
Kromosomaalne hüppamine on meetod, mida kasutatakse molekulaarbioloogias organismide genoomide füüsiliseks kaardistamiseks. See meetod võeti kasutusele kromosomaalse kõndimise barjääri ületamiseks, mis tekkis korduvate DNA piirkondade leidmisel kloonimisprotsessi ajal. Seetõttu võib kromosoomi hüppamise tehnikat pidada kromosoomikõndi eriversiooniks. Võrreldes kromosomaalse kõnniga on see kiire meetod ja võimaldab mööda minna korduvatest DNA järjestustest, mis ei ole kromosomaalse kõndimise ajal altid kloonimiseks. Kromosomaalne hüppamine vähendab lõhet sihtgeeni ja genoomi kaardistamiseks saadaolevate teadaolevate markerite vahel.
Kromosoomide hüppamise tööriist algab spetsiifilise DNA lõikamisega spetsiaalsete restriktsiooniendonukleaasidega ja fragmentide ligeerimisega ringikujulisteks silmusteks. Seejärel kasutatakse tsirkulaarsete silmuste järjestamiseks teadaolevast järjestusest välja töötatud praimerit. See praimer võimaldab hüpata ja järjestada alternatiivsel viisil. Seega võib see korduvatest DNA järjestustest mööda minna ja sihtgeeni otsimiseks kiiresti kromosoomi läbida.
Tsüstilist fibroosi kodeeriva geeni avastamine tehti kromosoomide hüppamise tööriista abil. Üheskoos võivad kromosoomide hüppamine ja kõndimine tõhustada genoomi kaardistamise protsessi.
Joonis 02: Kromosoomide hüppamine
Mis vahe on kromosoomikõnnil ja hüppamisel?
Kromosoomiga kõndimine vs hüppamine |
|
| Kromosoom on tööriist, mida kasutatakse molekulaarbioloogias genoomi kaardistamiseks ja spetsiifiliste geenide asukoha määramiseks. | Chromosome jumping on tööriist, mida kasutatakse genoomide füüsiliseks kaardistamiseks ja sihtgeenide kiireks leidmiseks kromosoomides. |
| Järjestuse võrdlevad pikkused | |
| Ainult väikseid fragmente saab kloonida kromosoomkõnni abil. | Suuremaid kromosoome saab kaardistada kromosoomide hüppamisega. |
| Korduva DNA kloonimine kromosoomides | |
| Kromosoomikõnni tehnikal on raskusi kromosoomides leiduvate korduvate DNA järjestuste läbimisel. | See võimaldab korduvatest DNA järjestustest mööda minna. Seetõttu pole nende leidmisel järjestamise ajal raskusi. |
| Protsesse mõjutavad tegurid | |
| Protsessi edukus sõltub genoomi suurusest ja kaugusest, mis tuleb teadaolevast genoomsest asendist soovitud geenini “kõnnida”. | Edu ei sõltu markeri ja sihtmärgi vahelise kauguse genoomi suurusest. |
| Kloonimata DNA mõjud | |
| Kloonimata DNA fragmendid võivad peatada kromosomaalse kõndimise. | Madalaimad noodid, mida piccolod mängida saavad, on D4. |
| Vaja on teadaolevat järjestust | |
| Protsess algab sihtmärgi lähedal oleva teadaoleva geeniga. | Protsess nõuab praimeri kujundamiseks teadaolevat fragmenti. |
Kokkuvõte – kromosoomiga kõndimine vs hüppamine
Kromosomaalset kõndimist rakendatakse sageli siis, kui on teada, et konkreetne geen asub kromosoomis varem kloonitud geeni lähedal ja seda on võimalik tuvastada külgnevate genoomsete kloonide korduva isoleerimisega genoomse raamatukogust. Kui aga kromosomaalse kõndimise tehnika käigus leitakse korduvaid DNA piirkondi, ei saa protsessi jätkata. Seega tehnika sellest punktist katkeb. Kromosomaalne hüppamine on molekulaarbioloogiline tööriist, mis ületab selle genoomide kaardistamise piirangu. See möödub nendest korduvatest DNA piirkondadest, mida on raske kloonida, ja aitab genoomide füüsilisel kaardistamisel. See on peamine erinevus kromosoomiga kõndimise ja hüppamise vahel.
