تاریخ :۹ فروردین ۱۴۰۳
نشانگرهای مولکولی مبتنی بر رتروترانسپوزون ها

نشانگرهای مولکولی مبتنی بر رتروترانسپوزون ها

  • وجود یا عدم وجود یک ترانسپوزون در یک مکان ژنی می تواند به عنوان یک نشانگر مولکولی برای انگشت نگاری ژنوتیپ ها، بررسی تنوع ژنتیکی، تعیین روابط تکاملی و همچنین در تهیه نقشه های پیوستگی استفاده شود. بواسطه پراکندگی گسترده، حضور در همه جای ژنوم و فراوانی این عناصر ژنتیکی متحرک، در سال های اخیر چندین نشانگر مولکولی بر پایه این عناصر ژنتیکی متحرک معرفی شده است.

    رتروترانسپوزون

    ۱ – چند شکلی در تکثیر توالی خاص (SSAP)

    در واقع این نشانگر یک نشانگر AFLP تغییر یافته است که اولین بار در سال ۱۹۹۷ توسط واف به منظور تعیین مکان رتروترانسپوزون ۱-BARE در ژنوم جو استفاده شد. در این روش همانند روش RFLP با استفاده از دو آنزیم برشی ژنوم را برش داده و سپس آداپتورها را به قطعات DNA حاصله اضافه نموده و مرحله تکثیر پیش از مرحله انتخاب را انجام داده ولی در مرحله بعد، به جای استفاده از آغازگرهای انتخابی از دو آغازگر که یکی مکمل توالی سازگار ساز (آداپتور) و مکان برشی و دیگری مکمل توالی تکراری انتهایی (LTR) رتروترانسپوزون ها است، استفاده می شود.

    در واقع این توالی های تکراری انتهایی یک سری توالی های حفظ شده می باشند که آغازگرها بر اساس آنها طراحی می گردند. در سال های اخیر از این نشانگر به وفور در بررسی تنوع ژنتیکی و همچنین تهیه انقشه ژنتیکی در گندم، نخود و یونجه استفاده شده است و در تمامی این موارد ثابت شده است که کارایی آن نسبت به نشانگر AFLP بیشتر است.

    نشانگرهای مولکولی مبتنی بر رتروترانسپوزون ها

    • دو دلیل برای این واقعیت ذکر شده است:

    ۱ – الحاق رتروترانسپوزون ها یک حادثه زیستی بوده در حالی که جهش های مختلفی که به عنوان چندشکلی در AFLP مشاهده می شود ممکن است در هر کدام از توالیهای دى. انا رخ دهد (یعنی الحاق رتروترانسپوزون ها تحت شرایط ویژه و در نواحی خاصی از ژنوم صورت می گیرد. به همین دلیل توالی های خیلی تکراری (حاصل از جهش) بعید است که همان خصوصیات فیلوژنتیکی را که در الحاق رتروترانسپوزون ها مشاهده می شود نشان دهند.

    ۲ – الحاق رتروترانسپوزون ها یک پدیده غیر قابل برگشت است. بنابراین حضور رتروترانسپوزون ها در یک ناحیه از ژنوم وضعیتی است که از یک شرایط خاص (محیطی) مشتق می شود.

    ۲ – چند شکلی در تکثیر بین رتروترانسپوزون ها (IRAP)

    این روش توسط کلندر و همکاران (۱۹۹۹) معرفی شد. بطوریکه در این روش، دو آغاز گر بر اساس توالی تکراری انتهایی (ITR ها) طراحی شده و جهت تکثیر قطعات بین دو رتروترانسپوزون بکار برده می شوند و چند شکلی بر اساس تفاوت در طول توالی بین اتوالی های تکراری انتهایی دو رتروترانسپوزون، آشکار می گردد.

    از آنجائیکه تعدادی از خانواده های رتروترانسپوزون ها بصورت تصادفی الحاق نمی یابند، بلکه تمایل دارند که با همدیگر در داخل ژنوم الحاق یابند، بنابراین در بسیاری از موارد امکان تکثیر وجود خواهد داشت (یعنی فاصله دو رترو ترانسپوزون در حدی است که آنزیم DNA پلی مراز می تواند آن را تکثیر کند. البته انجام این روش نیازمند دانش کامل در مورد توالی های تکراری انتهایی رتروترانسپوزون ها می باشد. تفاوت عمده این روش با روش قبلی این است که از آنزیم های برشی استفاده نمیشود.

    ۳ – چند شکلی در تکثیر بین ریزه ماهواره و رتروترانسپوزون (REMAP)

    این روش نیز توسط کلندر و همکاران (۱۹۹۹) معرفی شد. در این روش یکی از آغازگرها بر اساس توالی های تکراری انتهایی رتروترانسپوزون ها طراحی شده و آغازگر دیگر بر اساس توالی های تکراری ریزماهواره ها تعیین می شود. قطعات بین دو آغازگر تکثیر شده و چندشکلی بر اساس تفاوت در طول این قطعات آشکار می گردد.

    در اینجا نیز مانند روش IRAP نیازی به آنزیم های برشی و عمل اتصال آداپتورها نمی باشد. این روش ساده تر از روش IRAP بوده چون به مقدار کمی اطلاعات در مورد توالی های تکراری انتهایی نیاز داشته، همچنین تجزیه و تحلیل همزمان چند ده مکان ژنی را با همدیگر در یک آزمایش ممکن می سازد.

    ۴ -چند شکلی مبتنی بر الحاق ترانسپوزون (RBIP)

    این روش که یک روش سه پرایمری است، توسط فلاول و همکاران (۱۹۹۸) در استفاده از رترو ترانسیوزون PDR1 در نخود معرفی گردید. تفاوت عمده این روش با روش های قبلی این است که نیاز به توالی یابی دو انتهای ‘۵ و ‘۳ ناحیه مجاور رتروترانسپوزون می باشد.

    بر اساس این توالی یابی دو آغازگر طراحی می شود که به همراه آغازگر اختصاصی ناحیه ترانسپوزون استفاده می شوند. در صورت وجود ترانسپوزون در آن ناحیه، آغازگر اختصاصی با آغاز گر مکمل ناحیه توالی یابی شده ایجاد باند خواهند نمود. از طرف دیگر در صورت عدم وجود ترانسپوزون در آن ناحیه دو آغازگر مکمل نواحی توالی یابی شده باند ایجاد خواهند نمود. بنابراین اگر یک باند تکثیر شد، نشان می دهد که رترو ترانسپوزون حضور ندارد. بنابراین نشانگر RBIP حضور یا عدم حضور یک رتروترانسپوزون را نشان می دهد.

    در این روش بر خلاف روش های قبلی به آگاهی در مورد توالی های اطرف رتروترانسپوزون ها نیاز می باشد، همچنین تجزیه و تحلیل تنها یک مکان ژنی را در یک آزمایش ممکن می سازد. با این وجود این روش مانند نشانگرهای SSR به صورت هم بارزی عمل می کنند و بنابراین تعداد مناسبی از چند شکلی را می توان در نواحی که الحاق ترانسپوزون صورت گرفته است بدست آورد.

    ۵ – چند شکلی بین عناصر ترانسپوزونی با توالی معکوس کوتاه (IMP)

    علاوه بر دو نوع ترانسپوزونی که در بالا توضیح داده شد گروه کوچک دیگری از ترانسپوزون ها وجود دارند که تحت عنوان عناصر ترانسپوزونی با توالی معکوس کوتاه (MITEs) از آنها نام برده می شود و به وفور در ژنوم موجودات پراکنده شده اند. این نوع از ترانسپوزون ها از نظر ساختاری خیلی شبیه به ترانسپوزون های هستند که به صورت DNA قابل انتقال می باشند و حتی برخی معتقدند دارای اجداد مشترک با این نوع از ترانسپوزون ها می باشند.

    اگر آغازگرها بر اساس عناصر ترانسپوزونی با توالی معکوس کوتاه طراحی گردند، امکان مشاهده چند شکلی بین این عناصر وجود خواهد داشت. اگرچه نشانگر MITES یک نشانگر مناسب برای انگشت نگاری و نقشه یابی ژنوم موجودات مختلف به شمار می آید، ولی کارایی آن در برنامه های اصلاحی به منظور انتخاب به کمک نشانگر همراه کمتر از نشانگرهای SSR و SNP میباشد. بنابراین در بسیاری از موارد با شناسایی این نشانگر آن را به نشانگرهای هم بارز و خاص یک مکان ژنی مانند نشانگرهای SSR و SNP تبدیل می کنند.

    امتیاز شما به این مقاله چقدره؟

    میانگین امتیازات ۵ از ۵
    اشتراک‌گذاری

    دیدگاهتان را بنویسید

    نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *