Kromosomvandring och kromosomhoppning är två tekniska verktyg som används i molekylärbiologi för att lokalisera gener på kromosomerna och fysikalisk kartläggning av genomerna. Kromosomvandring är en teknik som används för att klona en målgen i ett genomiskt bibliotek genom upprepad isolering och kloning av intilliggande kloner i det genomiska biblioteket. Kromosomhoppning är en speciell version av kromosomal gång som övervinner brytpunkterna för kromosomal gång. Kromosomal walking kan endast sekvensera och kartlägga små längder av kromosomer medan kromosomhoppning möjliggör sekvensering av stora delar av kromosomer. Detta är nyckelfaktorn mellan kromosomal walking och kromosomhoppning.
INNEHÅLL
1. Översikt och nyckelskillnad
2. Vad är kromosomvandring
3. Vad är kromosomhoppning
4. Sida vid sidajämförelse - Chromosom Walking vs Hoppning
5. Sammanfattning
Kromosomvandring är ett verktyg som utforskar de okända sekvensområdena av kromosomer genom att använda överlappande restriktionsfragment. Vid kromosomvandring används en del av en känd gen som en sond och fortsätter med att karakterisera hela kromosomens längd som ska kartläggas eller sekvenseras. Detta går från markören till mållängden. Vid kromosomvandring används ändarna av varje överlappande fragment för hybridisering för att identifiera nästa sekvens.
Proberna framställs från ändstyckena av klonat DNA och de subklonas. Sedan brukar de användas för att hitta nästa överlappande fragment. Alla dessa överlappande sekvenser används för att konstruera den genetiska kartan av kromosomen och lokalisera målgenerna. Det är ett sätt att analysera långa sträckor av DNA genom små överlappande fragment från det rekonstruerade genomiska biblioteket.
Isolering av ett DNA-fragment som innehåller den kända genen eller markören nära målgenen
Framställning av restriktionskartan över fragment 2 och subkloning av ändområdet av fragmentet 2 för att fungera som en sond för identifiering av nästa överlappande fragment
Ovanstående steg bör fortsättas till målgenen eller upp till 3'-änden av sekvensens totala längd.
Figur 01: Kromosom Walking Technique
Kromosomvandring är en viktig aspekt av cytogenetiska för att hitta SNP från många organismer och analysera de genetiskt överförda sjukdomarna och hitta mutationer av relevanta gener.
Kromosomhoppning är en teknik som används i molekylärbiologi för fysisk kartläggning av organismernas genom. Denna teknik infördes för att övervinna en barriär av kromosomalgången som uppstod vid att hitta de repetitiva DNA-regionerna under kloningsprocessen. Därför kan kromosomhoppteknik betraktas som en speciell version av kromosomalvandring. Det är en snabb metod jämfört med kromosomal gång och möjliggör ompassning av de repetitiva DNA-sekvenserna som inte är benägna att klonas under kromosomal gång. Kromosomhoppning minskar gapet mellan målgenen och de tillgängliga kända markörerna för genomkartläggning.
Kromosomhoppningsverktyget börjar med skärning av ett specifikt DNA med speciella restriktionsendonukleaser och ligering av fragmenten i cirkuläriserade slingor. Därefter används en primer utformad från en känd sekvens för att sekvensera de cirkuläriserade slingorna. Denna primer möjliggör hoppning och sekvensering på ett alternativt sätt. Därför kan den kringgå de repetitiva DNA-sekvenserna och snabbt gå igenom kromosomen för sökningen av målgenen.
Upptäckten av genen kodar för cystisk fibrosysjukdom gjordes med hjälp av kromosomhoppningsverktyget. Kombinerade tillsammans kan kromosomhoppning och vandring förbättra genomsättningsprocessen.
Figur 02: Kromosomhoppning
Kromosom Walking vs Hoppning | |
Kromosom är ett verktyg som används i molekylärbiologi för genomkartläggning och lokalisering av specifika gener. | Kromosomhoppning är ett verktyg som används för fysisk kartläggning av genomer och snabb upptäckt av målgener i kromosomerna. |
Jämförande längder av sekvensering | |
Endast små fragment kan klonas genom kromosomal gång. | Större längder av kromosomerna kan kartläggas genom kromosomhoppningen. |
Kloning Repetitivt DNA i kromosomer | |
Kromosomvandringsteknik har svårighet att gå igenom de upprepande DNA-sekvenserna som finns i kromosomer. | Det möjliggör omkörning av de repetitiva DNA-sekvenserna. Därför finns det ingen svårighet när man hittar dem under sekvenseringen. |
Faktorer som påverkar processerna | |
Processens framgång beror på genomets storlek och avståndet som måste "gå" från ett känt genomiskt läge mot den önskade genen. | Framgången beror inte på storleken på genomet av avståndet från markör till mål. |
Effekter av oklonat DNA | |
Kromosomvandring kan stoppas av oklonade DNA-fragment. | Den lägsta noten piccolos kan spela är D4. |
Behov av en känd sekvens | |
Processen börjar med en känd gen nära målet. | Processen kräver ett känt fragment för primerdesign. |
Kromosomvandring tillämpas ofta när det är känt att en särskild gen ligger nära en tidigare klonad gen i en kromosom och det är möjligt att identifiera den med upprepad isolering av intilliggande genomiska kloner från det genomiska biblioteket. När emellertid repetitiva DNA-regioner återfinns under kromosomal gångteknik, kan processen inte fortsättas. Därför bryter tekniken från den punkten. Kromosomhoppning är ett molekylärt biologiskt verktyg som övervinner denna begränsning för kartläggning genom. Den omger dessa repetitive DNA-regioner som är svåra att klona och hjälper till med fysisk kartläggning av genomer. Detta är den största skillnaden mellan kromosomvandring och hoppning.
referenser:
1. Nakaseko, Yukinobu, Yasuhisa Adachi, Shin-ichi Funahashi, Osami Niwa och Mitsuhiro Yanagida. "Kromosomvandring visar en högt homolog repetitiv sekvens som finns i alla centromerområdena av fissionsjäst." EMBO Journal. U.S. National Library of Medicine, maj 1986. Web. 22 mars 2017
2. Taheri, Ali. "Chromosom walking and jumping." Förbättringar i genetisk teknik. OMICS International, 30 okt. 2013. Web. 22 mars 2017