Metode Studi Hapleotype, Diagnostik, Penyakit

A Hapleotype Ini adalah wilayah genom yang cenderung diwariskan bersama melalui beberapa generasi; Biasanya, semuanya terletak di kromosom yang sama. Hapleotypes adalah produk dari ikatan genetik dan tetap utuh selama rekombinasi genetik.

Kata "haplotipo" berasal dari kombinasi kata "haploid" dan kata "genotipe". "Haploid" mengacu pada sel dengan satu set kromosom dan "genotipe" berbicara tentang komposisi genetik suatu organisme.

Skema distribusi haplotipe kromosom dan dalam populasi Asia (Sumber: Moogalord [domain publik] melalui Wikimedia Commons) mengikuti definisi tersebut, haplotipe dapat menggambarkan beberapa gen atau lebih yang diwarisi bersama pada kromosom dari generasi, atau atau lebih dapat menggambarkan kromosom yang sepenuhnya diwarisi dari orang tua, seperti halnya kromosom dan laki -laki.

Misalnya, ketika haplotipe berbagi gen untuk dua karakter fenotipik yang berbeda, seperti warna rambut dan warna mata, individu yang memiliki gen warna rambut juga akan memiliki gen lain untuk warna mata mata.

Hapleotypes adalah salah satu alat yang paling banyak digunakan saat ini untuk studi silsilah, untuk melacak asal penyakit, untuk mengkarakterisasi variabilitas genetik dan filogeografi populasi berbagai jenis makhluk hidup.

Ada beberapa alat untuk mempelajari halootypes, salah satu yang paling banyak digunakan saat ini adalah "Peta haplotype“(HapMap), yang merupakan halaman web yang memungkinkan untuk menentukan segmen genom apa yang merupakan haplotipe.

[TOC]

Metode studi

Hapleotypes mewakili kesempatan untuk memahami warisan gen dan polimorfisme mereka. Dengan penemuan teknik "reaksi berantai polimerase" (PCR, bahasa Inggris "Reaksi berantai polimerase”) Dia maju secara luas dalam studi haplotipe.

Saat ini ada banyak metodologi untuk studi haplotipe, beberapa yang paling menarik adalah:

DNA Sequencing dan Deteksi Polimorfisme Nukleotida Tunggal (SNP)

Pengembangan teknologi sekuensing generasi baru mewakili lompatan besar untuk studi haplotipe. Teknologi baru memungkinkan variasi hingga satu basis nukleotida tunggal di daerah spesifik haplotype.

Dalam bioinformatika, istilah haplotype juga digunakan untuk merujuk pada pewarisan polimorfisme nukleotida tunggal (SNP) dalam urutan DNA.

Menggabungkan program bioinformatika dengan deteksi haplotipe menggunakan sekuensing generasi baru dapat diidentifikasi secara tepat posisi, penggantian dan efek perubahan setiap basis pada genom suatu populasi.

Microsatellites (SSRS)

Mikrosatelit atau SSR memperoleh nama mereka dari bahasa Inggrismenerapkan pengulangan Dan Ulangi tandem pendek". Ini adalah urutan nukleotida pendek yang diulangi secara berturut -turut dalam wilayah genom.

Adalah umum untuk menemukan mikrosatelit di dalam haplotipe non -kode, oleh karena itu, melalui deteksi variasi dalam jumlah pengulangan mikrosatelit, alel yang berbeda dapat diamati dalam haplotipe individu.

Penanda molekuler mikrosatelit telah dikembangkan untuk mendeteksi haplotipe tanpa akhir, dari seksual tanaman seperti pepaya (Carica Pepaya) Sampai deteksi penyakit manusia seperti anemia falciform.

Polimorfisme dari fragmen yang diamplifikasi (AFLP)

Teknik ini menggabungkan amplifikasi dengan reaksi PCR dengan pencernaan DNA dengan dua enzim restriksi yang berbeda. Teknik ini mendeteksi lokus polimorfik di hapleotypes sesuai dengan situs pemotongan yang berbeda dalam urutan DNA.

Untuk mengilustrasikan teknik ini dengan lebih baik, mari kita bayangkan tiga fragmen kain dengan panjang yang sama, tetapi dipotong menjadi tempat yang berbeda (fragmen ini mewakili tiga fragmen dari haplotipe yang diamplifikasi menggunakan teknik PCR).

Pada saat kain dipotong, banyak potongan dengan ukuran berbeda akan diperoleh, karena setiap kain dipotong menjadi tempat yang berbeda. Saat memesan fragmen sesuai dengan jenis kain dari mana mereka datang, kita dapat mengamati di mana perbedaan antara kain atau haplotipe ditemukan.

Diagnostik dan Penyakit

Keuntungan penting dari studi genetik haplotipe adalah bahwa ini tetap hampir utuh atau tidak berubah selama ribuan generasi, dan ini memungkinkan identifikasi leluhur jarak jauh dan masing -masing mutasi yang berkontribusi pada individu pada pengembangan penyakit.

Hapleotypes in Humanity bervariasi tergantung pada ras dan, mulai dari sendok ini, gen telah terdeteksi dalam haplotipe yang menyebabkan penyakit parah di masing -masing ras manusia.

Dalam proyek Hapmap Empat kelompok rasial termasuk: Eropa, Yoruba Nigeria, Han Cina dan Jepang.

Dengan cara ini, proyek Hapmap Ini dapat mencakup berbagai kelompok populasi dan melacak asal dan evolusi banyak penyakit herediter yang mempengaruhi masing -masing dari empat ras.

Salah satu penyakit yang paling sering didiagnosis menggunakan analisis haplotype adalah anemia falciform pada manusia. Penyakit ini didiagnosis dengan melacak frekuensi haplotipe Afrika menjadi populasi.

Menjadi penyakit yang berasal dari Afrika, mengidentifikasi haplotipe Afrika pada populasi memungkinkan Anda untuk dengan mudah melacak orang yang memiliki mutasi dalam urutan genetik untuk beta globinas eritrosit dalam bentuk hoz (karakteristik patologi).

Contoh

Dengan haplotipe pohon filogenetik yang mewakili hubungan evolusi antara masing -masing haplotip yang ditemukan dalam sampel molekul DNA homolog atau spesies yang sama, di wilayah yang memiliki sedikit atau tidak ada rekombinasi yang dibangun.

Salah satu cabang yang paling banyak dipelajari melalui haplotipe adalah evolusi sistem kekebalan manusia. Hapleotypes bahwa kode untuk reseptor tipe tol (komponen kunci dari sistem kekebalan tubuh bawaan) telah diidentifikasi untuk genom Neanderthal dan Denisovanos.

Ini memungkinkan mereka untuk melacak bagaimana urutan genetik telah berubah dalam populasi manusia "modern" sehubungan dengan urutan haplotype yang sesuai dengan manusia "leluhur".

Membangun jaringan hubungan genetik dari haplotype mitokondria.

Distribusi Haplogroup R (DNA-Y) pada populasi asli (Sumber: Maucioni [CC oleh 3.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/oleh/3.0)], melalui Wikimedia Commons) Keragaman haplotipe digunakan untuk melacak dan mempelajari keragaman genetik hewan yang dibesarkan dalam penangkaran. Teknik -teknik ini digunakan khusus untuk spesies yang sulit untuk memantau satwa liar.

Spesies hewan seperti hiu, burung dan mamalia besar seperti jaguar, gajah, antara lain, terus -menerus dievaluasi secara genetik melalui haplotip mitokondria untuk memantau keadaan genetik populasi dalam penangkaran.

Referensi

1. Bahlo, m., Stankovich, J., Kecepatan, t. P., Rubio, J. P., Burfoot, r. K., & Kaki, s. J. (2006). Deteting Genome Wide Haplotype Berbagi Menggunakan SNP atau Microsatellite Haplotype Data. Genetika Manusia, 119 (1-2), 38-50.
2. Dannemann, m., Andrés, a. M., & Kelso, J. (2016). Introgress neanderthal-ando haplotipe seperti Denisovan berkontribusi pada variasi adaptif pada penerima seperti tol manusia. The American Journal of Human Genetics, 98 (1), 22-33.
3. Dari vries, h. G., Van der meulen, m. KE., Rozen, r., Halley, d. J., Scheffer, h., Leo, hlm.,… & Anda Meerman, G. J. (seribu sembilan ratus sembilan puluh enam). Identitas haplotype antara individu yang berbagi alel mutasi CFTR. Genetika Manusia, 98 (3), 304-309
4. Swallow, m. KE., Leaver, a. L., Christiansen, f. T., Witt, c. S., Abraham, l. J., & Dawkins, R. L. (1992). Haplotipe leluhur: populasi konserva mhc haplotipe. Imunologi Manusia, 34 (4), 242-252.
5. Fellows, m. R., Hartman, t., Hermelin, d., Landau, g. M., Rosamond, f., & Rozenberg, L. (2009, Juni). Inferensi haplotype dibatasi oleh data haplotype yang masuk akal. Dalam Simposium Tahunan tentang Pencocokan Pola Kombinatorial (PP. 339-352). Springer, Berlin, Heidelberg.
6. Gabriel, s. B., Schaffner, s. F., Nguyen, h., Moore, J. M., Roy, J., BLUMENSTIEL, b.,... & liu-cordero, s. N. (2002). Struktur blok haplotype dalam genom manusia. Sains, 296 (5576), 2225-2229.
7. Konsorsium Hapmap Internasional. (2005). Peta haplotype genom manusia. Alam, 437 (7063), 1299.
8. Wynne, r., & Wilding, C. (2018). Keragaman haplotype DNA mithochondrial dan asal usul hiu harimau pasir tawanan (Carcharias taurus). Journal of Zoo and Aquarium Research, 6 (3), 74-78.
9. Yoo, dan. J., Tang, J., Kaslow, r. KE., & Zhang, k. (2007). Haplotype Inference untuk data genotipe saat ini menggunakan haplotype yang diidentifikasi sebelumnya dan pola haplotype. Bioinformatika, 23 (18), 2399-2406.
10. Muda, n. S. (2018). Anemia aplastik. The New England Journal of Medicine, 379 (17), 1643-1656.