Kľúčový rozdiel – Chromozómová chôdza vs skákanie
Chôdza po chromozómoch a preskakovanie chromozómov sú dva technické nástroje používané v molekulárnej biológii na lokalizáciu génov na chromozómoch a fyzické mapovanie genómov. Chromozómová chôdza je technika používaná na klonovanie cieľového génu v genómovej knižnici opakovanou izoláciou a klonovaním susedných klonov genómovej knižnice. Chromozomálne skákanie je špeciálna verzia chromozomálnej chôdze, ktorá prekonáva zlomové body chromozomálnej chôdze. Chromozomálna chôdza môže sekvenovať a mapovať iba malé dĺžky chromozómov, zatiaľ čo chromozomálne skákanie umožňuje sekvenovanie veľkých častí chromozómov. Toto je kľúčový rozdiel medzi chromozomálnou chôdzou a chromozomálnym skákaním.
Čo je to chromozómová chôdza?
Chromozómová chôdza je nástroj, ktorý skúma neznáme sekvenčné oblasti chromozómov pomocou prekrývajúcich sa reštrikčných fragmentov. Pri chôdzi chromozómov sa časť známeho génu používa ako sonda a pokračuje sa charakterizáciou celej dĺžky chromozómu, ktorý sa má mapovať alebo sekvenovať. Toto prechádza od značky k cieľovej dĺžke. Pri chôdzi chromozómov sa konce každého prekrývajúceho sa fragmentu používajú na hybridizáciu na identifikáciu ďalšej sekvencie.
Sondy sú pripravené z koncových častí klonovanej DNA a sú subklonované. Potom sa použijú na nájdenie ďalšieho prekrývajúceho sa fragmentu. Všetky tieto prekrývajúce sa sekvencie sa používajú na zostavenie genetickej mapy chromozómu a na lokalizáciu cieľových génov. Je to metóda analýzy dlhých úsekov DNA pomocou malých prekrývajúcich sa fragmentov z rekonštruovanej genómovej knižnice.
Technika chromozómovej chôdze – kroky
-
Izolácia fragmentu DNA, ktorý obsahuje známy gén alebo marker blízko cieľového génu
- Príprava reštrikčnej mapy vybraného fragmentu a subklonovanie koncovej oblasti fragmentu na použitie ako sonda
- Hybridizácia sondy s ďalším prekrývajúcim sa fragmentom
- Príprava reštrikčnej mapy fragmentu 1 a subklonovanie koncovej oblasti fragmentu 1 na použitie ako sonda na identifikáciu ďalšieho prekrývajúceho sa fragmentu.
- Hybridizácia sondy s ďalším prekrývajúcim sa fragmentom 2
- Príprava reštrikčnej mapy fragmentu 2 a subklonovanie koncovej oblasti fragmentu 2, aby slúžila ako sonda na identifikáciu ďalšieho prekrývajúceho sa fragmentu
Vyššie uvedené kroky by mali pokračovať až do cieľového génu alebo do 3' konca celkovej dĺžky sekvencie.
Obrázok 01: Technika chromozómovej chôdze
Chromozómová chôdza je dôležitým aspektom cytogenetiky pri hľadaní SNP mnohých organizmov a pri analýze geneticky prenosných chorôb a pri hľadaní mutácií príslušných génov.
Čo je chromozómové skákanie?
Chromozomal jumping je technika používaná v molekulárnej biológii na fyzické mapovanie genómov organizmov. Táto technika bola zavedená na prekonanie bariéry chromozomálneho chodenia, ktorá vznikla pri nájdení repetitívnych oblastí DNA počas procesu klonovania. Techniku skákania chromozómov možno preto považovať za špeciálnu verziu chromozomálnej chôdze. Je to rýchla metóda v porovnaní s chromozomálnym chodením a umožňuje obísť opakujúce sa sekvencie DNA, ktoré nie sú náchylné na klonovanie počas chromozomálneho chodenia. Chromozomálne skoky zužujú medzeru medzi cieľovým génom a dostupnými známymi markermi na mapovanie genómu.
Nástroj na skákanie chromozómov začína rozrezaním špecifickej DNA pomocou špeciálnych restrikčných endonukleáz a ligáciou fragmentov do kruhových slučiek. Potom sa na sekvenovanie cirkularizovaných slučiek použije primér navrhnutý zo známej sekvencie. Tento primér umožňuje skákanie a sekvenovanie alternatívnym spôsobom. Preto môže obísť opakujúce sa sekvencie DNA a rýchlo prejsť chromozómom, aby našiel cieľový gén.
Objav génu kódujúceho ochorenie cystickej fibrózy sa uskutočnil pomocou nástroja chromozomálneho skoku. V kombinácii môžu chromozomálne skákanie a chôdza zlepšiť proces mapovania genómu.
Obrázok 02: Skákanie chromozómov
Aký je rozdiel medzi chromozómovou chôdzou a skákaním?
Chromozómová chôdza vs skákanie |
|
| Chromozóm je nástroj používaný v molekulárnej biológii na mapovanie genómu a lokalizáciu špecifických génov. | Preskakovanie chromozómov je nástroj používaný na fyzické mapovanie genómov a rýchle nájdenie cieľových génov v chromozómoch. |
| Porovnávacie dĺžky sekvenovania | |
| Len malé fragmenty môžu byť klonované pomocou chromozomálnej chôdze. | Väčšie dĺžky chromozómov možno zmapovať chromozomálnym skokom. |
| Klonovanie repetitívnej DNA v chromozómoch | |
| Pri technike chôdze na chromozómoch je problém prejsť cez opakujúce sa sekvencie DNA nachádzajúce sa v chromozómoch. | Umožňuje obísť opakujúce sa sekvencie DNA. Preto nie je problém ich nájsť počas sekvenovania. |
| Faktory ovplyvňujúce procesy | |
| Úspech procesu závisí od veľkosti genómu a vzdialenosti, ktorú treba „prejsť“od známej genómovej pozície k požadovanému génu. | Úspech nezávisí od veľkosti genómu vzdialenosti od značky k cieľu. |
| Účinky neklonovanej DNA | |
| Chromozomálnu chôdzu možno zastaviť neklonovanými fragmentmi DNA. | Najnižšia notová pikoška, ktorú môžu hrať, je D4. |
| Potreba známej sekvencie | |
| Proces začína známym génom blízko cieľa. | Proces vyžaduje známy fragment na návrh primeru. |
Zhrnutie – Chromozómová chôdza vs skákanie
Chromozomal walking sa často používa, keď je známe, že konkrétny gén sa nachádza v blízkosti predtým klonovaného génu v chromozóme a je možné ho identifikovať opakovanou izoláciou susedných genómových klonov z genómovej knižnice. Keď sa však počas techniky chromozomálnej chôdze nájdu opakujúce sa oblasti DNA, proces nemôže pokračovať. Technika sa teda od tohto bodu láme. Chromozomálne skákanie je molekulárny biologický nástroj, ktorý prekonáva toto obmedzenie pri mapovaní genómov. Obchádza tieto opakujúce sa oblasti DNA, ktoré sa ťažko klonujú, a pomáha pri fyzickom mapovaní genómov. Toto je hlavný rozdiel medzi chromozómovou chôdzou a skákaním.
