سید لفته فردزاده
2nd August 2015, 04:56 PM
نقشه برداری ژنی به معنای تعیین محل کردن ژنها بر روی کروموزومها و تعیین پیوسته یا ناپیوسته بودن آنها بهم میباشد. کاربرد اصلی نقشه برداری ژنی در ژنتیک پزشکی ، تعیین محل و شناسایی ژنهای بیماری میباشد.
دید کلی
دو روش اساسا متفاوت برای جمع بندی نقشه‌های ژنی کروموزومهای انسان وجود دارد. نقشه برداری فیزیکی و نقشه برداری ژنتیکی. نقشه برداری فیزیکی با استفاده از سنجشهایی که نمایانگر فاصله فیزیکی بین ژنهای می‌باشند، محل ژنها را روی جایگاههای خاص در طول کروموزوم تعیین می‌کند. نقشه برداری ژنتیکی از شیوه تجزیه و تحلیل پیوستگی برای تعیین فواصل بین ژنها استفاده می‌کند. همانطور که اشاره شد کاربرد نقشه برداری ژنی بیشتر در مورد تعیین جایگاه ژنهای بیماری میباشد. آنگاه نشانگرهای پیوسته به ژنهای بیماری می‌توانند به عنوان علامتهایی برای نقشه‌های فیزیکی مورد استفاده جهت دودمان بندی ژنهای مسئول بیماریهای ژنتیکی عمل کنند.
آگاهی از محل نشانگرهای چند شکل مورد استفاده در تجزیه و تحلیل پیوستگی روی نقشه فیزیکی ، به نقشه برداری ژنتیکی کمک می‌کند. تلاشهای نقشه برداری فیزیکی برای تعیین دقیق محل یک ژن را می‌توان از طریق وجود تبادلات متقاطع میوزی خاص که به عنوان بخشی از تجزیه و تحلیلهای پیوستگی شناسایی می‌شوند و می‌توانند حدود محل قرارگیری ژن بیماری را تعیین کنند، هدایت کرد. نقشه‌های ژنتیکی و نقشه‌های فیزیکی به یکدیگر وابسته و مکمل هم هستند.
نقشه برداری ژنهای بیماری بوسیله تجزیه و تحلیل پیوستگی
اهمیت مطالعات خانوادگی
نقشه برداری ژنهای بیماری با شناسایی و ثبت نام چندین خانواده به تعداد کافی جهت تعیین پیوستگی آغاز می‌شود. افراد خانواده را با دقت بررسی می‌کنند تا تعیین شود چه کسی مبتلا به بیماری است. برای تهیه dna از گویچه‌های سفید خون استفاده می‌شود. وقتی وضعیت تمام اعضا از نظر ابتلا به بیماری مشخص شد، از نمونه‌های dna برای یافتن ژنوتیپ آنها در تعدادی از نشانگرهای چند شکل ژنوم استفاده می‌شود آنگاه می‌توان ژن مسئول فنوتیپ بیماری را از نظر پیوستگی به هر یک از نشانگرهای چند شکل مورد تجزیه و تحلیل قرار داد.
حد 10 سانتی‌مورگان
در عمل در ژنتیک انسانی می‌توان امیدوار به یافتن پیوستگی صرفا در فاصله‌ای حدود 10 سانتی‌مورگان یا کمتر بود. زیرا در فواصل بیشتر موارد خانوادگی کافی جهت ایجاد شواهد حائز اهمیت برای پیوستگی وجود ندارد. به عبارت دیگر ، یک نشانگر چند شکل عموما باید در محدود فاصله‌ای حدود 7.5 میلیون جفت باز از ژن بیماریزایی مورد نظر داشته باشد تا پیوستگی شناسایی شود. برای صفت اتوزومی ، 7.5 میلیون باز تقریبا برابر 400/1 ژنوم است که بطور متوسط 400/1 نشانگرهای چند شکل با فاصله مناسب ، به عنوان گروه نشانگرهای کافی جهت آزمایش پیوستگی در مجموعه خانواده عمل می‌کند.
نقشه برداری با قدرت تفکیک زیاد
فنون مورد استفاده در نقشه برداری فیزیکی می‌توانند محل ژنها را روی مناطقی که اندازه آنها از یک کروموزوم کامل گرفته تا یک قطعه کروموزومی به طول حدود 350 هزار جفت باز یا تقریبا 0.7 - 0.1 درصد طول خطی یک کروموزوم معمول است، تعیین کنند.افزایش دقت جهت تعیین دقیق محل ژنهای مسئول بیماری و مقدور ساختن شناسایی و جدا سازی آنها ، نیاز به روشهای نقشه برداری با قدرت تفکیک بالا دارد تا نواحی dna تا حد نوکلئوتیدی که قدرت تفکیکی کمتر از محدوده روشهای ژنتیک سلولی پیوستگی است، نقشه برداری و دودمان بندی شوند.
دید کلی
دو روش اساسا متفاوت برای جمع بندی نقشه‌های ژنی کروموزومهای انسان وجود دارد. نقشه برداری فیزیکی و نقشه برداری ژنتیکی. نقشه برداری فیزیکی با استفاده از سنجشهایی که نمایانگر فاصله فیزیکی بین ژنهای می‌باشند، محل ژنها را روی جایگاههای خاص در طول کروموزوم تعیین می‌کند. نقشه برداری ژنتیکی از شیوه تجزیه و تحلیل پیوستگی برای تعیین فواصل بین ژنها استفاده می‌کند. همانطور که اشاره شد کاربرد نقشه برداری ژنی بیشتر در مورد تعیین جایگاه ژنهای بیماری میباشد. آنگاه نشانگرهای پیوسته به ژنهای بیماری می‌توانند به عنوان علامتهایی برای نقشه‌های فیزیکی مورد استفاده جهت دودمان بندی ژنهای مسئول بیماریهای ژنتیکی عمل کنند.
آگاهی از محل نشانگرهای چند شکل مورد استفاده در تجزیه و تحلیل پیوستگی روی نقشه فیزیکی ، به نقشه برداری ژنتیکی کمک می‌کند. تلاشهای نقشه برداری فیزیکی برای تعیین دقیق محل یک ژن را می‌توان از طریق وجود تبادلات متقاطع میوزی خاص که به عنوان بخشی از تجزیه و تحلیلهای پیوستگی شناسایی می‌شوند و می‌توانند حدود محل قرارگیری ژن بیماری را تعیین کنند، هدایت کرد. نقشه‌های ژنتیکی و نقشه‌های فیزیکی به یکدیگر وابسته و مکمل هم هستند.
نقشه برداری ژنهای بیماری بوسیله تجزیه و تحلیل پیوستگی
اهمیت مطالعات خانوادگی
نقشه برداری ژنهای بیماری با شناسایی و ثبت نام چندین خانواده به تعداد کافی جهت تعیین پیوستگی آغاز می‌شود. افراد خانواده را با دقت بررسی می‌کنند تا تعیین شود چه کسی مبتلا به بیماری است. برای تهیه dna از گویچه‌های سفید خون استفاده می‌شود. وقتی وضعیت تمام اعضا از نظر ابتلا به بیماری مشخص شد، از نمونه‌های dna برای یافتن ژنوتیپ آنها در تعدادی از نشانگرهای چند شکل ژنوم استفاده می‌شود آنگاه می‌توان ژن مسئول فنوتیپ بیماری را از نظر پیوستگی به هر یک از نشانگرهای چند شکل مورد تجزیه و تحلیل قرار داد.
حد 10 سانتی‌مورگان
در عمل در ژنتیک انسانی می‌توان امیدوار به یافتن پیوستگی صرفا در فاصله‌ای حدود 10 سانتی‌مورگان یا کمتر بود. زیرا در فواصل بیشتر موارد خانوادگی کافی جهت ایجاد شواهد حائز اهمیت برای پیوستگی وجود ندارد. به عبارت دیگر ، یک نشانگر چند شکل عموما باید در محدود فاصله‌ای حدود 7.5 میلیون جفت باز از ژن بیماریزایی مورد نظر داشته باشد تا پیوستگی شناسایی شود. برای صفت اتوزومی ، 7.5 میلیون باز تقریبا برابر 400/1 ژنوم است که بطور متوسط 400/1 نشانگرهای چند شکل با فاصله مناسب ، به عنوان گروه نشانگرهای کافی جهت آزمایش پیوستگی در مجموعه خانواده عمل می‌کند.
نقشه برداری با قدرت تفکیک زیاد
فنون مورد استفاده در نقشه برداری فیزیکی می‌توانند محل ژنها را روی مناطقی که اندازه آنها از یک کروموزوم کامل گرفته تا یک قطعه کروموزومی به طول حدود 350 هزار جفت باز یا تقریبا 0.7 - 0.1 درصد طول خطی یک کروموزوم معمول است، تعیین کنند.افزایش دقت جهت تعیین دقیق محل ژنهای مسئول بیماری و مقدور ساختن شناسایی و جدا سازی آنها ، نیاز به روشهای نقشه برداری با قدرت تفکیک بالا دارد تا نواحی dna تا حد نوکلئوتیدی که قدرت تفکیکی کمتر از محدوده روشهای ژنتیک سلولی پیوستگی است، نقشه برداری و دودمان بندی شوند.