Молекулярно-генетичні маркери, характеристика деяких видів молекулярно-генетичних маркерів
Молекулярно-генетичні маркери
Молекулярно-генетичний маркер - це складна система, представлена двома факторами. Перший з них - це унікальна послідовність нуклеотидів, що дає можливість точно картировать необхідний ділянку хромосоми. Другий фактор - наявність поблизу від заданого ділянки хромосоми будь-якого елементу внутрішньовидової (або міжвидового) поліморфізму.
Генетичний поліморфізм - це зміни в нуклеотидної послідовності ДНК маркера, зумовлені різними типами мутацій (точкові мутації, инсерции, делеции і чи будь-які інші перебудови хромосом). Форми прояву генетичного поліморфізму отримали назву алелей. Поліморфний характер конкретного локусу зростає зі збільшенням числа алелей. Наявність двох і більше алелей є необхідною передумовою для використання локусу в якості можливого генетичного маркера.
Одним з важливих умов використання молекулярно-генетичних маркерів при селекції великої рогатої худоби з потрібними нам ознаками і властивостями є знання генетичної залежності ознаки. Це потрібно в тих випадках, коли цікавить нас ознака визначається не одним геном, а групою генів. При цьому, якщо ці гени не перебувають в тісному генетичному зв'язку один з одним, то використання одного з них в якості молекулярно-генетичного маркера стає досить важко. Однак, відомо, що такі кількісні гени часто пов'язані в так званих «локусах кількісної ознаки» (QTL) і успадковуються спільно, що робить можливим використання молекулярно-генетичних маркерів.
Характеристика деяких видів молекулярно-генетичних маркерів
Однонуклеотидні заміни або SNP (від англійського Single Nucleotide Polymorphism). SNP точкові нуклеотидні заміни (мутації) є найбільш поширеним типом поліморфних маркерів і являють собою заміну одного нуклеотиду на інший. Частота народження - один на тисячу пар основ, а їх сумарна кількість в геномі корів досягає трьох мільйонів (за деякими даними до десяти мільйонів). Співвідношення біаллельних і тріаллельних однонуклеотидних замін сильно зрушено в бік біаллельних, так як у відсотках частка тріалельних становить одну десяту відсотка. Тому SNP маркери володіють низьким рівнем поліморфізму і високим еволюційним консерватизмом.
- синонімічні - не несуть за собою заміни амінокислотного складу в кодованих білках
- несинонимичной - змінюють амінокислотний склад кодованих білків.
Однонуклеотидні заміни можуть змінювати промоутерную активність, впливати на конформацію ДНК і пре-мРНК, визначаючи рівень транскрипції генів і ефективність сплайсингу.
Тандемні повтори - це повторення певних послідовностей в орієнтації «голова до хвоста». Оскільки в них в одному локусі повторюється один і той же мотив, ці послідовності отримали назви сателітів.
Тандемні повтори стали одними з найбільш високоінформативних генетичних маркерів у сільськогосподарських тварин, так як число тандемних повторів у різних тварин в сателітах сильно варіює.
Максісателліти - загальна довжина повторюванихпослідовностей більше 5 пар основ
Мінісателіти - загальна довжина фрагментів становить від кількох тисяч до 30 тисяч пар основ При цьому довжина мотивів варіює від десяти до шістдесяти пар основ [Jeffreys, 1985].
Мікросателіти - загальна довжина фрагмента, як правило, не перевищує 350 п.н, а довжина мотиву становить зазвичай від двох до шести пар основ [Tautz, 1989]. Мікросателіти знаходяться як в транскрібіруемих, так і нетранскрібіруемих ділянках ДНК.
З точки зору інформативності можна розділити поліморфні маркери на біаллельние (однонуклеотидні заміни) і мультіаллельние (тандемні повтори і дисперговані системи).
У нашому дослідженні особливу увагу приділено однонуклеотидний замін, так як саме до них відносяться генетичні маркери довголіття великої рогатої худоби.