چگونگی ایجاد نشانگرهای SSR
در ارتباط با چگونگی ایجاد نشانگرهای SSR چنین فرض می شود که نشانگرهای SSR از طریق جهش در تعداد واحدهای تکرار شونده در هر یک از DNA تکرار شونده با یکی از دو سازوکار کراسینگ آور نامساوی (UCO) یا جفت نشدن ناشی از سر خوردن در طول رشته خطاهای همانندسازی DNA صورت می گیرد. بیشتر عقیده بر این است که ریزماهواره ها و ماهواره ها توسط سازوکار کراسینگ آور نامساوی ایجاد می شوند. ولی در مورد ریزماهواره ها برخی افراد یکی از این دو سازوکار و برخی دیگر هر دو سازوکار را موثر می دانند.
۱ – کراسینگ آور نامساوی (UCO)
گاهی کراسینگ آور غیر برابر در داخل تکرارهای ریزماهوارهای بین کروموزوم های مشابه با خواهری اتفاق می افتد و سبب تغییر در تعداد واحدهای تکرار شونده می شود. کراسینگ آور نامساوی می تواند هم در میوز و هم میتوز اتفاق بیفتد. چنین توجیه می شود که وجود نواحی تکرار شونده احتمالا مانع از ردیف شدن کامل در همولوگ یا کروموزوم های خواهری می شود.
۲ – عدم جفت شدن ناشی از سر خوردن در طول رشته DNA (خطاهای همانندسازی)
گاهی DNA پلیمراز در طول همانند سازی در نواحی تکرار شونده ریزماهوارهای سر می خورد و موجب تغییر در تعداد واحد تکرار شونده میشود. در حقیقت سرخوردن پلیمراز در طول نواحی تکراری موجب عدم جفت شدن کامل دو رشته DNA شده و در نهایت حلقه هایی در رشته الگو یا رشته جدید ایجاد میشود. اگر نتیجه همانند سازی ایجاد واحدهای تکرارشونده اضافی باشد، حلقه در رشته جدید و اگر نتیجه همانندسازی کاهش در تعداد واحدهای تکرار شونده باشد، حلقه در رشته الگو تشکیل خواهد شد. گلدستین و شلوترر (۲۰۰۰) فرضیه عدم جفت شدن ناشی از سر خوردن در طول رشته را نسبت به فرضیه کراسینگ آور نامساوی به دلایل زیر به واقعیت نزدیک تر دانستند:
- در انسان بسیاری از تغییرات ریزماهواره ای موجب تغییر در نشانگرهای مجاور ناحیه ریزماهواره ای نمی شود. بنابراین در ایجاد چنین تغییراتی نوترکیبی بی تاثیر است. از آنجایی که جهش در فرضیه کراسینگ آور نامساوی وابسته به نوترکیبی است، تغییرات ریزماهواره ای و عدم تغییر نقاط مجاور با این فرضیه قابل توجیه نیست.
- نقصان در ژن هایی که در نوترکیبی نقش اساسی دارند. مانند ژن recA در اشرشیاکلی تأثیری در پایداری ریزماهواره ها ندارد.
- مطالعات انجام گرفته در Saccharomyces cerevisiae نشان می دهد که پایداری ریزماهواره ها در سلول های که تقسیم میوز را انجام می دهند، مشابه با یاخته های با تقسیم میتوز است. با توجه به اینکه نوترکیبی در میوز بیشتر از میتوز است، پس اگر فرضیه کراسینگ آور نامساوی صادق باشد، باید ریزماهواره ها در میوز ناپایدارتر از میتوز باشند.
چگونگی ایجاد نشانگرهای SSR
دامنه تنوع نشانگرهای ریزماهواره
دو مدل متفاوت برای توصیف دامنه تنوع تعداد واحدهای تکرار شونده ریزماهوارهای وجود دارد:
۱ – مدل جهش گام به گام
اگر فرض کنیم در ریزماهواره ها یک گام معادل تغییر در یک واحد تکرار شونده باشد، بنابراین مدل ریزماهواره ها از نظر اندازه فقط در تعداد محدودی گام تفاوت دارند. به طوری که هرگام از گام بعدی به وسیله یک واحد تکرار شونده جدا می شود. در این مدل چنین فرض می شود که بسیاری از جهش های با فراوانی زیاد، فقط ریزماهواره ها را در یک گام با دو گام در یک زمان تغییر می دهند. طرفداران این نظریه معتقدند که در بیشتر آزمایش ها، بیشترین تغییر در ساختار ریز ماهواره ها مربوط به افزایش یا کاهش در یک واحد تکرار شونده بوده است.
۲ – مدل آللی نامحدود
براساس این مدل هیچ گونه محدودیتی در اندازه پتانسیل ریزماهواره ها وجود ندارد. از این رو تعداد نامحدودی از انتخاب ها می توانند اتفاق بیفتند که تمامی آنها احتمال یکسان را داشته باشند. بسیاری از پژوهشگران معتقدند که ترکیبی از این دو مدل (عموما تغییر در یک یا دو واحدهای تکرار شونده و به مقدار کمتر تغییرات بزرگ تر) بهتر می تواند تغییرات جهشی در ریزماهواره ها را توضیح دهد.
فراوانی، توزیع و سازماندهی ریزماهواره ها در داخل ژنوم
ریزماهواره ها بسیار فراوان بوده و در کل ژنوم موجود به صورت تصادفی پراکنده اند. فراوانی ریزماهواره ها در بین موجودات زنده متفاوت است. برای مثال تخمین زده شده است که ژنوم انسان به طور میانگین ۱۰ برابر بیشتر از گیاهان ریز ماهواره دارد. تعداد ریز ماهواره های از نوع AC یا AG در ژنوم گیاهی بین ۵ هزار تا ۵۰۰ هزار تخمین زده شده است. در گیاهی مانند جو فراوانی ریزماهواره های A)n) یا T)n) به مراتب بیشتر از G)n) و C)n) برای ۱۰ <n است.
همچنین در بین دی نوکلئوتیدها ردیف (CG)nn بیشتر اتفاق می افتد. علاوه بر DNA کروموزومی تعداد زیادی ریز ماهواره در DNA کلروپلاست ها نیز گزارش شده است. در هر حال به کمک روش هایی از قبیل دورگ گیری در ژل، نقشه یابی ژنتیکی و فیزیکی و همچنین دورگ گیری در محل فلورسنت، ثابت شده است که ریزماهواره ها به طور یکنواخت در ژنوم پراکنده اند. اگرچه در برخی نواحی می توانند به صورت مجتمع قرار گرفته باشند.
منبع: کتاب نشانگرهای مولکولی، انتشارات دانشگاه تهران
دیدگاهتان را بنویسید