Chromosomen lopen en chromosoomspringen zijn twee technische hulpmiddelen die worden gebruikt in de moleculaire biologie voor het lokaliseren van genen op de chromosomen en het fysiek in kaart brengen van de genomen. Chromosomen lopen is een techniek die wordt gebruikt om een doelwitgen in een genoombibliotheek te klonen door herhaalde isolatie en klonering van aangrenzende klonen van de genoombibliotheek.. Chromosomaal springen is een speciale versie van chromosomaal wandelen die de breekpunten van chromosomaal wandelen overwint. Chromosomaal lopen kan alleen kleine lengtes van chromosomen sequensen en in kaart brengen, terwijl chromosomaal springen de sequentiebepaling van grote delen van chromosomen mogelijk maakt. Dit is het belangrijkste verschil tussen chromosomaal wandelen en chromosomaal springen.
INHOUD
1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is Chromosome Walking
3. Wat is Chromosome Jumping
4. Vergelijking zij aan zij - Chromosomen lopen versus springen
5. Samenvatting
Chromosomen lopen is een hulpmiddel dat de onbekende sequentiegebieden van chromosomen onderzoekt door overlappende restrictiefragmenten te gebruiken. Bij chromosoombewegingen wordt een deel van een bekend gen als een probe gebruikt en wordt het karakteriseren van de volledige lengte van het chromosoom dat in kaart moet worden gebracht of waarvan de sequentie wordt bepaald, voortgezet. Dit gaat van de marker tot de doellengte. Bij het lopen met chromosomen worden de uiteinden van elke overlappende fragmenten gebruikt voor hybridisatie om de volgende sequentie te identificeren.
De sondes worden bereid uit de eindstukken van gekloneerd DNA en ze worden gesubkloneerd. Vervolgens worden ze gebruikt om het volgende overlappende fragment te vinden. Al deze overlappende sequenties worden gebruikt om de genetische kaart van het chromosoom te construeren en de doelgenen te lokaliseren. Het is een methode voor het analyseren van lange stukken DNA door kleine overlappende fragmenten uit de gerecontructeerde genomische bibliotheek.
Isolatie van een DNA-fragment dat het bekende gen of merker nabij het doelgen bevat
Bereiding van de restrictiekaart van fragment 2 en subklonering van het eindgebied van het fragment 2 om te dienen als een probe voor de identificatie van het volgende overlappende fragment
De bovenstaande stappen moeten worden voortgezet tot het doelgen of tot aan het 3'-uiteinde van de totale lengte van de sequentie.
Figuur 01: Chromosoom-looptechniek
Chromosomen lopen is een belangrijk aspect van cytogenetisch bij het vinden van SNP's van veel organismen en het analyseren van de genetisch overgedragen ziekten en het vinden van mutaties van relevante genen.
Chromosomaal springen is een techniek die wordt gebruikt in de moleculaire biologie voor het fysiek in kaart brengen van genomen van de organismen. Deze techniek werd geïntroduceerd om een barrière van het chromosomale lopen te overwinnen die ontstond na het vinden van de zich herhalende DNA-gebieden tijdens het kloneringsproces. Daarom kan chromosoomspringtechniek worden beschouwd als een speciale versie van chromosomaal lopen. Het is een snelle methode vergeleken met chromosomaal wandelen en maakt overbrugging van de repetitieve DNA-sequenties mogelijk die niet geneigd zijn om te worden gekloond tijdens chromosomaal lopen. Chromosomaal springen verkleint de afstand tussen het doelwitgen en de beschikbare bekende markers voor het in kaart brengen van het genoom.
Chromosoom springtool begint met het knippen van een specifiek DNA met speciale restrictie-endonucleasen en ligatie van de fragmenten in gecirculariseerde lussen. Vervolgens wordt een van een bekende sequentie ontworpen primer gebruikt om de circulaire lussen te sequensen. Deze primer maakt springen en sequencing op een alternatieve manier mogelijk. Daarom kan het de repetitieve DNA-sequenties omzeilen en snel door het chromosoom lopen om het doelwitgen te zoeken.
De ontdekking van het gen codeert voor cystische fibroseziekte werd gedaan met behulp van het chromosomale springgereedschap. Gecombineerd kunnen chromosomaal springen en lopen het genoomstapelingsproces verbeteren.
Figuur 02: Chromosomenpringen
Chromosomen lopen versus springen | |
Chromosoom is een hulpmiddel dat wordt gebruikt in de moleculaire biologie voor het in kaart brengen van genomen en het lokaliseren van specifieke genen. | Chromosomen springen is een hulpmiddel dat wordt gebruikt voor het fysiek in kaart brengen van genomen en het snel vinden van doelgenen in de chromosomen. |
Vergelijkende lengtes van reeksen | |
Alleen kleine fragmenten kunnen worden gekloond door chromosomaal lopen. | Grotere lengten van de chromosomen kunnen worden afgebeeld door het chromosomale springen. |
Kloneren van repetitief DNA in chromosomen | |
Chromosoom-looptechniek heeft moeite met het lopen door de zich herhalende DNA-sequenties die in chromosomen worden aangetroffen. | Het maakt het overbruggen van de repetitieve DNA-sequenties mogelijk. Daarom is er geen probleem wanneer ze tijdens de reeksen worden gevonden. |
Factoren die van invloed zijn op de processen | |
Het succes van het proces hangt af van de grootte van het genoom en de afstand die moet worden "gelopen" van een bekende genomische positie naar het gewenste gen.. | Het succes hangt niet af van de grootte van het genoom van de afstand van marker tot doelwit. |
Effecten van niet-gekloneerd DNA | |
Chromosomaal wandelen kan worden gestopt door niet-gekloneerde DNA-fragmenten. | De laagste noot die Piccolos kan spelen is D4. |
Behoefte aan een bekende reeks | |
Het proces begint met een bekend gen in de buurt van het doelwit. | Het proces vereist een bekend fragment voor het ontwerpen van primers. |
Chromosomaal wandelen wordt vaak toegepast als bekend is dat een bepaald gen zich in de buurt van een eerder gekloond gen in een chromosoom bevindt en het mogelijk is om het te identificeren met herhaalde isolatie van aangrenzende genomische klonen uit de genoombibliotheek. Wanneer echter repetitieve DNA-gebieden worden gevonden tijdens de chromosomale looptechniek, kan het proces niet worden voortgezet. Daarom breekt de techniek vanaf dat punt. Chromosomaal springen is een moleculair biologisch instrument dat deze beperking voor het in kaart brengen van genomen opheft. Het gaat voorbij aan deze repetitieve DNA-gebieden die moeilijk te klonen zijn en helpt bij het fysiek in kaart brengen van genomen. Dit is het belangrijkste verschil tussen lopen en springen op chromosomen.
Referenties:
1. Nakaseko, Yukinobu, Yasuhisa Adachi, Shin-ichi Funahashi, Osami Niwa en Mitsuhiro Yanagida. "Chromosomen lopen vertoont een zeer homologe repetitieve sequentie die aanwezig is in alle centromere gebieden van splijtingsgist." The EMBO Journal. U.S. National Library of Medicine, mei 1986. Web. 22 maart 2017
2. Taheri, Ali. "Chromosomen lopen en springen." Ontwikkelingen in genetische manipulatie. OMICS International, 30 oktober 2013. Web. 22 maart 2017