معلومة

كيفية تحديد أليل GRCh37؟

كيفية تحديد أليل GRCh37؟



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

هل يوجد موقع ويب حيث يمكنني البحث عن GRCh37 حسب الموقع أو معرفات rs ، لتحديد الأليل الموجود به في موقع معين؟

أعتقد أن http://grch37.ensembl.org/ قد يكون هو الجواب على سؤالي ، لكنني لست متأكدًا عندما يقول الأليل "السلف" في صفحة النتائج ، إذا كان هذا الأليل هو الموجود في GRCh37. أو إذا كان سيخبرني أي GRCh37 يوجد في مكان آخر على الصفحة.

أيضًا كملاحظة جانبية: أفترض أن GRCh37 لديه نسخة واحدة فقط من كل كروموسوم (أي لا يمكن أن يكون متغاير الزيجوت لشيء ما؟).


كيفية تحديد أليل GRCh37؟ - مادة الاحياء

ماذا سيحدث في الجيل القادم؟ للإجابة على هذا السؤال ، سنستخدم مبدأ هاردي-واينبرغ ، الذي يطبق قواعد الاحتمال الأساسية على السكان لعمل تنبؤات حول الجيل التالي. يتنبأ مبدأ هاردي-واينبرغ بأن الترددات الأليلية تظل ثابتة من جيل إلى الجيل التالي ، أو تظل في EQUILIBRIUM ، إذا افترضنا شروطًا معينة (سنناقشها أدناه).

على سبيل المثال ، إذا كانت الترددات الأليلية للأليلين A و a في المجموعة الأولية كانت ص = 0.8 و ف = 0.2 ، ستبقى الترددات الأليلية في الجيل القادم ص = 0.8 و ف = 0.2. نادرًا ما تُصادف شروط توازن هاردي واينبرغ في الطبيعة (إن وجدت) ، لكنها أساسية لفهم علم الوراثة السكانية. عندما ينحرف السكان عن تنبؤات هاردي واينبرغ ، فهذا دليل على أن شرطًا واحدًا على الأقل في عدم الوفاء به. يمكن للعلماء بعد ذلك تحديد سبب تغير الترددات الأليلية ، وبالتالي كيفية تأثير التطور على السكان.

شروط توازن هاردي واينبرغ:

  1. عدد السكان كبير بشكل لا نهائي - & ndash أو كبير بما يكفي لتقليل تأثير الانجراف الجيني ، وهو التغيير في ترددات الأليل بسبب الصدفة العشوائية (وليس الانتقاء).
  2. لا يحدث أي اختيار - لذلك يتمتع جميع الأفراد في المجتمع بفرصة متساوية للبقاء والتكاثر.
  3. التزاوج عشوائي & ndash بحيث يمكن للفرد بالتساوي أن يتزاوج مع أي رفيق محتمل في المجتمع ، بغض النظر عن النمط الجيني أو النمط الظاهري.
  4. لا هجرة - لذلك لا تدخل أو تغادر أليلات السكان.
  5. لا يوجد طفرة - لذلك لا تتغير الخصائص الأليلية

نظرًا لأن التزاوج عشوائي (الشرط 3 أعلاه) ، يمكننا التفكير في هؤلاء الأفراد ثنائيي الصيغة الصبغية على أنهم ببساطة يخلطون الأمشاج. لا نحتاج إلى النظر في الأصل الأبوي لمشيج معين (أي إذا جاء من والد متغاير الزيجوت أو متماثل الزيجوت) ، ولكن ببساطة نسبة الأليلات في السكان. على سبيل المثال ، للسكان المذكورين سابقًا بـ ص قيمة 0.8 و ف بقيمة 0.2 ، يمكننا التفكير في كيس من الأمشاج المختلطة بنسبة 80 ٪ منها A و 20 ٪ a .

لذلك ، على الجانب الأبوي (الحيوانات المنوية) لدينا النسب المعطاة من الأليلين (0.8 من الأليل A و 0.2 من الأليل أ) يمتزجان بحرية مع البيض (مساهمات الأمهات) ، والتي تحتوي على الأليلات بنفس النسب ( 0.8 من A و 0.2 من أ).

احتمال لقاء حيوان منوي A مع بويضة هو 0.8 × 0.8 = 0.64. احتمال لقاء حيوان منوي A مع بويضة هو 0.8 × 0.2 = 0.16. احتمال لقاء حيوان منوي مع بويضة هو 0.8 × 0.2 = 0.16. احتمال لقاء حيوان منوي مع بويضة هو 0.2 × 0.2 = 0.04.

لذلك في الجيل التالي ، نتوقع أن يكون لدينا النسبة التالية من الأنماط الجينية:

أي لو كان هناك ألف نسل ، لكان هناك:

وهذا بدوره يترجم إلى 1600 أ أليلات (640 + 640 + 320) ، و 400 أليلات (320 + 40 + 40). 1600/2000 = 0.8 و 400/2000 = 0.2 أي أن ترددات الأليل هي نفسها في الجيل الأبوي.

للتعميم: إذا كانت ترددات الأليل ص و ف، ثم في توازن هاردي-واينبرغ سيكون لديك (ص + ف) X (ص + ف) = ص 2 + 2ص + ف 2 ـ توزيع الطرز الجينية.

  • تردد AA سيكون ص 2 .
  • تواتر الأفراد Aa سيكون 2ص.
  • سيكون تواتر الأفراد أأ ف 2 .

علاوة على ذلك ، فإن تواتر الأليلات A سيكون ص 2 + ص (يساوي تواتر أفراد AA بالإضافة إلى نصف تواتر أفراد AA). حيث ص + ف =1، من ثم ف = 1 - ص. تردد الأليلات A هو ص 2 + صالذي يساوي ص 2 + ص (1 و [مدش] ص) = ص 2 + ص و [مدش] ص 2 = ص هذا هو، ص يبقى على حاله من جيل إلى جيل. يمكن أن يظهر نفس الشيء ل ف.

لذلك نرى أنه مع التزاوج العشوائي ، وعدم الانتقاء ، وعدم الهجرة أو الطفرة ، والتعداد السكاني الكبير بما يكفي بحيث تكون تأثيرات الصدفة العشوائية ضئيلة ، فإن نسبة الأليلات في مجتمع ما تبقى كما هي من جيل إلى جيل.

دع & rsquos تختبر معلوماتك عن هذا الموضوع:
في مجتمع موجود في توازن هاردي-واينبرغ ، يكون تكرار الأليل السائد A هو 0.40. ما هو معدل تواتر الأفراد مع كل من مجموعات الأليل الثلاثة ، AA و Aa و aa؟

تردد أفراد AA: _______
تردد أفراد AA: _______
تردد أفراد aa: _______

انقر هنا للحصول على تفسير:

نظرًا لأن تردد الأليل A هو 0.4 ، فإن تردد الأليل a هو 1 & ndash 0.4 = 0.6.

عندما يكون السكان في توازن هاردي-واينبرغ:

تواتر أفراد AA هو (0.4) (0.4) = 0.16
تواتر الأفراد Aa هو 2 (0.6) (0.4) = 0.48
تردد الأفراد أأ هو (0.6) (0.6) = 0.36

(ملاحظة: من الطرق الجيدة للتحقق مما إذا كانت إجاباتك صحيحة هي التحقق من أن القيم تضيف ما يصل إلى 1.)


اختبار عبر الأمثلة

هجين أحادي الخلة

المثال النموذجي لاختبار التهجين هو تجربة الأصل التي أجراها مندل بنفسه لتحديد النمط الجيني للبازلاء الصفراء. كما هو موضح في الصورة أدناه ، يتم استخدام الأليلين Y و y للإصدارات الصفراء والخضراء من الأليل ، على التوالي. الأليل الأصفر ، Y ، هو المسيطر على الأليل y. لذلك ، في الكائن الحي مع النمط الوراثي Yy ، يظهر فقط الأليل الأصفر في النمط الظاهري. كان لدى مندل حبة بازلاء صفراء ، وأراد أن يعرف ما إذا كانت YY أو Yy.

قام مندل بتربية البازلاء الصفراء غير المعروفة (Y؟) مع البازلاء الخضراء ، كونها متنحية متماثلة اللواقح (yy). يوضح الرسم البياني أدناه النتيجتين المحتملتين للاختبار.

إما أن يكون النسل أصفر بالكامل ، أو سيكون نصفهم تقريبًا أخضر. هذا يعتمد على نتائج الاثنين الساحات Punnett مبين. يُظهر المربع العلوي النتائج إذا كانت البازلاء الصفراء غير المعروفة (YY). في هذه الحالة ، ليس لدى البازلاء أليل متنحي لتمريره إلى النسل. لذلك ، يحصل 100٪ من النسل على أليل Y واحد وأليل y واحد ، مما يجعلهم جميعًا أصفر.

في الحالة الثانية ، إذا كان لدى البازلاء الصفراء المجهولة النمط الجيني Yy ، فإن نصف النسل سيحصل على هذا الأليل. سيكون الأليل الآخر من البازلاء الخضراء ، وسيكون أيضًا أليلًا أخضر (y). في هذه الحالة ، ينتج نصف النسل بازلاء خضراء. يحدث الاختبار نفسه عندما يتم تربية النباتين معًا ، عن طريق أخذ حبوب اللقاح من النبات المتنحي ، ووضعه بعناية على أزهار نبات البازلاء الصفراء. قام مندل بعد ذلك بتربية جميع الحبوب المنتجة (والتي ستكون صفراء) بعناية في نباتات خاصة بهم. سيحدد لون البازلاء الذي أنتجته هذه النباتات الجينات الوراثية للنبات الأصلي ، الذي أنتج البذور الصفراء (Y؟).

اختبار ثنائي الهجين وما بعده

يعمل هذا النموذج البسيط جيدًا مع سمة واحدة ، ولكن يمكن بسهولة توسيعه ليشمل المزيد من السمات. ال صليب ثنائي الهجين هو تقاطع ينظر إلى تقاطع سمتين منفصلتين بأليلات مختلفة. بالتمسك بمثال لون البازلاء ، سنضيف سمة للصليب ، دعنا نقول الشكل. يمكن أن تكون البازلاء إما مستديرة وممتلئة الجسم أو متجعدة. البازلاء الدائرية هي السائدة ، التي تم إنشاؤها بواسطة (R) أليل. توجد البازلاء المجعدة فقط في الأفراد المتنحية متماثلة اللواقح (rr). يوضح الرسم البياني التالي كيفية حساب نتائج اختبار التقاطع. (لاحظ أن البذور المجعدة يجب أن تحتوي على الأليل r).

في الحالة الموضحة ، هذا اختبار تقاطع يتضمن فردًا متماثلًا سائدًا لكلتا الصفتين ، مع كل اختبار متنحي فردي. سيكون لهذا الفرد المتقاطع دائمًا جميع الصفات المتنحية ، لأنه يسمح بالكشف الفوري عن التركيب الوراثي بناءً على نسبة النسل. توضح الصورة استخدام طريقة FOIL لتحديد جميع النتائج المحتملة. في النمط الجيني الأول ، ستقوم بإقران الأليل الأول لكل جين (RY) ، ثم الزوج الخارجي (أيضًا RY). بعد تنفيذ هذا الإجراء ، يكون لديك كل الأمشاج الممكنة من كل والد. تخلص من الأزواج المتكررة ، وستحصل على الأزواج الوحيدة ذات الصلة. في هذه الحالة ، سيكون كل النسل RrYy. هذا من شأنه أن يخبرنا أن الوالد كان متماثل الزيجوت المهيمن لكلتا السمتين.

إذا كان الوالد الأول متغاير الزيجوت لكلتا السمتين ، فإن نسبة الأنماط الظاهرية ستبدو مختلفة كثيرًا. في هذه الحالة ، سيكون الوالد الأول (RrYy). باستخدام طريقة FOIL ، تصل إلى 4 أمشاج محتملة من الوالد متغاير الزيجوت: RY و Ry و rY و ry. بالاقتران مع نوع الأمشاج الفردي الذي ينتجه الوالد المختبر ، يمكنك الحصول على 4 مجموعات وراثية ممكنة. هؤلاء هم RrYy و Rryy و rrYy و rryy. ستكون النسبة في الأسفل 1: 1: 1: 1.

وبالتالي ، إذا كان لديك نبات ينتج بازلاء مستديرة وصفراء ، لكنك لا تعرف شيئًا آخر عنه ، يمكنك وضعه في اختبار تقاطع مع نبات أخضر مجعد ومعرفة ، على وجه اليقين ، النمط الجيني للنبات الأصلي. بينما كان مندل محدودًا في عصره ، يمكن تحليل رياضيات هذه الصلبان بواسطة أجهزة الكمبيوتر بشكل أسرع بكثير من قدرة البشر على ملء مربعات بونت. وبالتالي ، يمكن تحليل أي عدد من السمات من خلال وظائف معقدة ، مع مدخلات بسيطة مثل اللون والشكل. لقد أخذ هذا الكثير من التخمين من علم الوراثة. ومع ذلك ، فإن العديد من الجينات لا تعمل من خلال العلاقات البسيطة المهيمنة / المتنحية ، ويتم التحكم فيها من خلال آليات أكثر تعقيدًا.

1. ما هو الغرض من اختبار الصليب؟
أ. تحديد النمط الجيني لنبات غير معروف
ب. إنتاج ذرية "صادقة التكاثر"
ج. على حد سواء

2. تقوم بإجراء اختبار صليب على بعض الهامستر. تريد معرفة ما إذا كان الهامستر البني الخاص بك يحمل أليل المهق ، وهي طفرة متنحية لا تسبب إنتاج الصباغ. الهامستر الطبيعي هو BB ، والهامستر المتنحي (bb) مصاب بالمهق. الهامستر (Bb) يحمل ببساطة الأليل ، لكنه لا يزال بنيًا. عندما تقوم بتربية الهامستر (B؟) مع الهامستر ألبينو (bb) ، تحصل على النتائج التالية: 4 هامستر بني و 4 هامستر ألبينو. هل الهامستر الخاص بك يحمل الأليل ألبينو؟
أ. نعم
ب. لا
ج. من المستحيل تحديده

3. ادعى شخص ما أنك من نسل ساعي البريد! لدعم نبل والدتك ، سوف تستخدم صليب اختبار افتراضي. ساعي البريد هو فصيلة الدم AB. والدتك من فصيلة الدم O (OO). أنت من فصيلة الدم O. أي من الحجج التالية ستضع الأمور في نصابها الصحيح؟
أ. كان ساعي البريد ودودًا فقط
ب. إذا كان ساعي البريد هو AB ، فسيتعين عليه التبرع بأليل A أو B للنسل
ج. انظر ، أنا مجرد نسخة طبق الأصل من والدتي!


المفردات التي يجب معرفتها لدراسة تواتر السمات

يجب القيام بهذا النشاط بعد أن تكون قد درست بعض أساسيات علم الوراثة وأن تكون على دراية بالمصطلحات التالية:

  • الجين
  • أليل
  • الطراز العرقى
  • النمط الظاهري
  • متماثل
  • متغاير الزيجوت
  • تردد
  • مهيمن
  • الصفة الوراثية النادرة
  • تعداد السكان

بمجرد أن يتعامل الطالب مع كيفية انتقال السمات إلى الأجيال الجديدة ويعرفون كيف تعمل ساحة بونيت ، يمكنهم التحدث عن تكرار ظهور السمات في النسل.


محتويات

قد تندرج الأشكال المتعددة للنيوكليوتيدات المفردة ضمن تسلسل ترميز الجينات ، أو مناطق الجينات غير المشفرة ، أو في المناطق بين الجينات (المناطق بين الجينات). لا تغير النيوكلوتايد ضمن تسلسل تشفير بالضرورة تسلسل الأحماض الأمينية للبروتين الذي يتم إنتاجه ، بسبب انحطاط الكود الجيني.

تنقسم SNPs في منطقة الترميز إلى نوعين: SNPs مترادفة وغير مترادفة. لا تؤثر SNPs المترادفة على تسلسل البروتين ، بينما تغير SNPs غير المترادفة تسلسل الأحماض الأمينية للبروتين.

  • يمكن أن تظهر النيوكلوتايد في المناطق غير المشفرة في خطر أعلى للإصابة بالسرطان ، [11] وقد تؤثر على بنية الرنا المرسال وقابلية الإصابة بالأمراض. [12] يمكن أن تغير تعدد الأشكال غير المشفر أيضًا مستوى التعبير عن الجين ، مثل eQTL (التعبير عن موضع السمة الكمية).
  • SNPs في مناطق الترميز:
      بحكم التعريف لا يؤدي إلى تغيير الأحماض الأمينية في البروتين ، ولكن لا يزال من الممكن أن تؤثر على وظيفتها بطرق أخرى. من الأمثلة على ذلك حدوث طفرة صامتة على ما يبدو في جين المقاومة للأدوية المتعددة 1 (MDR1) ، والذي يرمز لمضخة غشاء خلوي تطرد الأدوية من الخلية ، ويمكن أن تبطئ الترجمة وتسمح لسلسلة الببتيد بالانطواء إلى شكل غير عادي ، مما يتسبب في حدوث تشوه غير عادي. تكون المضخة الطافرة أقل فاعلية (في بروتين MDR1 ، على سبيل المثال C1236T ، يغير تعدد الأشكال كودون GGC إلى GGT في موضع الأحماض الأمينية 412 من عديد الببتيد (كلاهما يشفر الجلايسين) ويغير تعدد الأشكال C3435T ATC إلى ATT في الموضع 1145 (كلاهما يشفر isoleucine)). [13]:
        - يؤدي التغيير الفردي في القاعدة إلى تغيير في الأحماض الأمينية للبروتين وخللها الذي يؤدي إلى المرض (egc1580G & gtT SNP في جين LMNA - الموضع 1580 (nt) في تسلسل الحمض النووي (CGT codon) مما يؤدي إلى استبدال الجوانين بـ ينتج الثايمين ، الذي ينتج كودون CTT في تسلسل الحمض النووي ، على مستوى البروتين في استبدال الأرجينين بالليوسين في الموضع 527 ، [14] على مستوى النمط الظاهري ، يتجلى هذا في تداخل خلل التنسج الفك السفلي ومتلازمة بروجيريا) - طفرة نقطية في تسلسل الحمض النووي الذي ينتج عنه كودون توقف سابق لأوانه ، أو a كودون هراء في mRNA المنسوخ ، وفي منتج بروتين مبتور ، غير مكتمل ، وغير وظيفي عادةً (على سبيل المثال التليف الكيسي الناجم عن طفرة G542X في جين منظم توصيل الغشاء التليف الكيسي). [15]
  • قد لا تزال النيوكلوتايد غير الموجودة في مناطق ترميز البروتين تؤثر على الربط الجيني ، أو ارتباط عامل النسخ ، أو تدهور الرنا المرسال ، أو تسلسل الحمض النووي الريبي غير المشفر. يشار إلى التعبير الجيني المتأثر بهذا النوع من SNP على أنه eSNP (تعبير SNP) وقد يكون في المنبع أو في اتجاه التيار من الجين.

    تم العثور على أكثر من 335 مليون SNPs عبر البشر من مجموعات سكانية متعددة. يختلف الجينوم النموذجي عن الجينوم البشري المرجعي في 4 إلى 5 ملايين موقع ، معظمها (أكثر من 99.9٪) تتكون من تعدد الأشكال (SNPs) و indels القصيرة. [16]

    ضمن تحرير الجينوم

    التوزيع الجينومي لـ SNPs ليس متجانسًا تحدث SNPs في المناطق غير المشفرة بشكل متكرر أكثر من المناطق المشفرة أو ، بشكل عام ، حيث يعمل الانتقاء الطبيعي و "إصلاح" الأليل (إزالة المتغيرات الأخرى) من SNP الذي يشكل الأكثر ملاءمة التكيف الجيني. [17] عوامل أخرى ، مثل إعادة التركيب الجيني ومعدل الطفرات ، يمكنها أيضًا تحديد كثافة SNP. [18]

    يمكن التنبؤ بكثافة SNP من خلال وجود سواتل مكروية: السواتل الدقيقة AT على وجه الخصوص هي منبئات قوية لكثافة SNP ، مع وجود مساحات تكرار طويلة (AT) (n) في مناطق ذات كثافة SNP منخفضة بشكل كبير ومحتوى GC منخفض. [19]

    ضمن تحرير السكان

    هناك اختلافات بين البشر ، لذلك قد يكون أليل SNP الشائع في مجموعة جغرافية أو عرقية أكثر ندرة في مجموعة أخرى. ومع ذلك ، فإن هذا النمط من التباين نادر نسبيًا في عينة عالمية مكونة من 67.3 مليون تنوع في الجينوم البشري ، وهو مشروع تنوع الجينوم البشري

    لم يتم العثور على مثل هذه المتغيرات الخاصة التي تم إصلاحها في قارة معينة أو منطقة رئيسية معينة. يتم الوصول إلى أعلى الترددات من خلال بضع عشرات من المتغيرات الموجودة بنسبة 70٪ & gt (وبضعة آلاف في & gt50٪) في إفريقيا والأمريكتين وأوقيانوسيا. على النقيض من ذلك ، فإن متغيرات التردد الأعلى الخاصة بأوروبا أو شرق آسيا أو الشرق الأوسط أو وسط وجنوب آسيا تصل إلى 10 إلى 30٪ فقط. [20]

    ضمن مجموعة سكانية ، يمكن تخصيص تواتر أليل ثانوي لـ SNPs - أقل تردد أليل في موضع يتم ملاحظته في مجتمع معين. [21] هذا ببساطة هو الأقل من ترددات الأليل لتعدد أشكال النوكليوتيدات المفردة.

    مع هذه المعرفة ، طور العلماء طرقًا جديدة في تحليل الهياكل السكانية في الأنواع الأقل دراسة. [22] [23] [24] باستخدام تقنيات التجميع ، يتم تخفيض تكلفة التحليل بشكل كبير. [ بحاجة لمصدر ] تستند هذه التقنيات إلى تسلسل السكان في عينة مجمعة بدلاً من ترتيب كل فرد داخل المجتمع بمفرده. باستخدام أدوات المعلوماتية الحيوية الجديدة ، هناك إمكانية للتحقيق في بنية السكان وتدفق الجينات وهجرة الجينات من خلال مراقبة ترددات الأليل داخل السكان بالكامل. مع هذه البروتوكولات ، هناك إمكانية للجمع بين مزايا تعدد الأشكال مع علامات الأقمار الصناعية الصغيرة. [25] [26] ومع ذلك ، هناك معلومات مفقودة في العملية مثل عدم توازن الارتباط ومعلومات الزيجوزية.

      يمكن أن تحدد ما إذا كان المتغير الجيني مرتبطًا بمرض أو سمة. [27]
    • علامة SNP عبارة عن تعدد أشكال أحادي النوكليوتيدات تمثيلي في منطقة من الجينوم ذات اختلال توازن عالي الارتباط (الارتباط غير العشوائي للأليلات في موقعين أو أكثر). تعد Tag SNPs مفيدة في دراسات ارتباط SNP للجينوم الكامل ، حيث يتم التنميط الجيني لمئات الآلاف من SNPs عبر الجينوم بأكمله. رسم الخرائط: يمكن تجميع مجموعات من الأليلات أو تسلسلات الحمض النووي بحيث يتمكن SNP الفردي من تحديد العديد من تعدد الأشكال المرتبطة. (LD) ، وهو مصطلح يستخدم في علم الوراثة السكانية ، يشير إلى ارتباط غير عشوائي للأليلات في موقعين أو أكثر ، وليس بالضرورة على نفس الكروموسوم. يشير إلى ظاهرة تميل أن يتم توريث أليل SNP أو تسلسل الحمض النووي القريبين من بعضهما البعض في الجينوم معًا. يمكن أن تتأثر صعوبة التعلم بمعلمين (من بين عوامل أخرى ، مثل التقسيم الطبقي للسكان): 1) المسافة بين تعدد الأشكال [كلما كانت المسافة أكبر ، كلما انخفض LD]. 2) معدل إعادة التركيب [كلما انخفض معدل إعادة التركيب ، زاد LD]. [28]

    تحرير الأهمية

    يمكن أن تؤثر الاختلافات في تسلسل الحمض النووي للبشر على كيفية تطور البشر للأمراض والاستجابة لمسببات الأمراض والمواد الكيميائية والأدوية واللقاحات والعوامل الأخرى. تعد SNPs ضرورية أيضًا للطب الشخصي. [29] تشمل الأمثلة الأبحاث الطبية الحيوية ، والطب الشرعي ، وعلم الوراثة الدوائية ، وسببية المرض ، كما هو موضح أدناه.

    تحرير البحث السريري

    تكمن الأهمية الكبرى لـ SNPs في البحث السريري في مقارنة مناطق الجينوم بين المجموعات (مثل الأفواج المتطابقة مع وبدون مرض) في دراسات الارتباط على مستوى الجينوم. تم استخدام SNPs في دراسات الارتباط على مستوى الجينوم كعلامات عالية الدقة في رسم خرائط الجينات المتعلقة بالأمراض أو السمات الطبيعية. [30] تعدد الأشكال التي ليس لها تأثير ملحوظ على النمط الظاهري (وتسمى الطفرات الصامتة) لا تزال مفيدة كواسمات جينية في دراسات الارتباط على مستوى الجينوم ، نظرًا لكميتها واستقرار وراثتها عبر الأجيال. [31]

    تحرير الطب الشرعي

    تم استخدام SNPs تاريخياً لمطابقة عينة الحمض النووي الخاصة بالطب الشرعي مع المشتبه به ، ولكنها أصبحت قديمة بسبب تطوير تقنيات بصمة الحمض النووي القائمة على STR. ومع ذلك ، فإن تطوير تقنية تسلسل الجيل التالي (NGS) قد يسمح بمزيد من الفرص لاستخدام تعدد الأشكال في أدلة النمط الظاهري مثل العرق ، ولون الشعر ، ولون العين مع احتمالية جيدة للمطابقة. يمكن أيضًا تطبيق هذا لزيادة دقة إعادة بناء الوجه من خلال توفير معلومات قد تكون غير معروفة بطريقة أخرى ، ويمكن استخدام هذه المعلومات للمساعدة في تحديد المشتبه بهم حتى بدون تطابق ملف تعريف STR DNA.

    تتمثل بعض سلبيات استخدام SNPs مقابل STRs في أن SNPs تعطي معلومات أقل من STR ، وبالتالي هناك حاجة إلى مزيد من SNPs للتحليل قبل التمكن من إنشاء ملف تعريف المشتبه به. بالإضافة إلى ذلك ، تعتمد النيوكلوتايد بشكل كبير على وجود قاعدة بيانات للتحليل المقارن للعينات. ومع ذلك ، في الحالات التي تحتوي على عينات متدهورة أو صغيرة الحجم ، تعد تقنيات SNP بديلاً ممتازًا لطرق STR. تحتوي النيوكلوتايد (على عكس المعاملات المشبوهة) على وفرة من العلامات المحتملة ، ويمكن أن تكون مؤتمتة بالكامل ، ويمكن تقليل طول الجزء المطلوب إلى أقل من 100 نقطة أساس. [26]

    تحرير علم الوراثة الدوائية

    ترتبط بعض النيوكلوتايد مع استقلاب الأدوية المختلفة. [32] [33] يمكن أن تكون SNP طفرات ، مثل الحذف ، والتي يمكن أن تثبط أو تعزز النشاط الأنزيمي ، مثل التغيير في النشاط الأنزيمي يمكن أن يؤدي إلى انخفاض معدلات التمثيل الغذائي للعقاقير [34] ارتباط مجموعة واسعة من الأمراض البشرية مثل السرطان ، يمكن جعل الأمراض المعدية (الإيدز ، والجذام ، والتهاب الكبد ، وما إلى ذلك) المناعة الذاتية ، والأمراض العصبية والنفسية والعديد من الأمراض الأخرى ذات النيوكلوتايد النيكليوتيدات المختلفة أهدافًا ذات صلة بالعلاج الدوائي. [35]

    تحرير المرض

    قد يتسبب SNP الفردي في مرض مندلي ، على الرغم من أنه بالنسبة للأمراض المعقدة ، لا تعمل SNPs بشكل فردي ، بل تعمل بالتنسيق مع SNPs الأخرى لإظهار مرض مثل هشاشة العظام. كان أحد أولى النجاحات في هذا المجال هو العثور على طفرة أساسية واحدة في المنطقة غير المشفرة من APOC3 (جين صميم البروتين الشحمي C3) التي ارتبطت بمخاطر أعلى لفرط شحوم الدم وتصلب الشرايين. تشمل بعض الأمراض التي تسببها النيوكلوتايد ، التهاب المفاصل الروماتويدي ، ومرض كرون ، وسرطان الثدي ، والزهايمر ، وبعض اضطرابات المناعة الذاتية. تم إجراء دراسات ارتباط على نطاق واسع لمحاولة اكتشاف مرض إضافي يسبب تعدد الأشكال داخل مجموعة سكانية ، ولكن لا يزال عددًا كبيرًا منها غير معروف.

      و rs6313 هي SNPs في جين مستقبل السيروتونين 5-HT2A على الكروموسوم البشري 13. [36]
    • SNP في F5 يتسبب الجين في الإصابة بتجلط الدم في العامل الخامس لايدن. هو مثال على SNP التجريبي في جين CRP على الكروموسوم البشري 1. [38] رموز لقدرة تذوق PTC ، ويحتوي على 6 SNPs مشروحة. [39]
    • rs148649884 و rs138055828 في FCN1 أدى ترميز الجين M-ficolin إلى شل قدرة الربط الترابطي لـ M-ficolin المؤتلف. [40]
    • SNP intronic في جين إصلاح عدم تطابق الحمض النووي PMS2 (rs1059060، Ser775Asn) يرتبط بزيادة تلف الحمض النووي الريبي في الحيوانات المنوية وخطر الإصابة بالعقم عند الذكور. [41]

    كما هو الحال بالنسبة للجينات ، توجد قواعد بيانات المعلوماتية الحيوية لـ SNPs.

    • dbSNP هي قاعدة بيانات SNP من المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية (NCBI). اعتبارًا من 8 يونيو 2015 [تحديث] ، أدرجت dbSNP 149،735،377 تعدد الأشكال في البشر. [42] [43]
    • كافيار[44] عبارة عن خلاصة وافية لـ SNPs من مصادر بيانات متعددة بما في ذلك dbSNP.
    • SNPedia هي قاعدة بيانات على غرار الويكي تدعم شرح الجينوم الشخصي وتفسيره وتحليله.
    • ال OMIM تصف قاعدة البيانات العلاقة بين تعدد الأشكال والأمراض (على سبيل المثال ، تعطي الأمراض في شكل نصي)
    • dbSAP - قاعدة بيانات أحادية لتعدد أشكال الأحماض الأمينية للكشف عن اختلاف البروتين [45]
    • توفر قاعدة بيانات طفرات الجينات البشرية الطفرات الجينية التي تسبب أو ترتبط بأمراض وراثية للإنسان و SNPs وظيفية
    • مشروع HapMap الدولي ، حيث يقوم الباحثون بتحديد علامة SNPs لتكون قادرة على تحديد مجموعة الأنماط الفردانية الموجودة في كل موضوع. يسمح للمستخدمين بالتحقيق بصريًا في بيانات الارتباط الفعلية على مستوى الملخص في دراسة أو أكثر من دراسات الارتباط على مستوى الجينوم.

    قامت مجموعة عمل خريطة SNP الدولية بتعيين التسلسل الذي يحيط بكل SNP من خلال المحاذاة مع التسلسل الجيني للنسخات ذات الإدراج الكبير في Genebank. تم تحويل هذه المحاذاة إلى إحداثيات كروموسومية كما هو موضح في الجدول 1. [46] زادت هذه القائمة بشكل كبير منذ ، على سبيل المثال ، تضم قاعدة بيانات Kaviar الآن 162 مليون متغير من أشكال النيوكليوتيدات الفردية (SNVs).

    كروموسوم الطول (بي بي) جميع النيوكلوتايد TSC SNPs
    مجموع SNPs كيلو بايت لكل SNP مجموع SNPs كيلو بايت لكل SNP
    1 214,066,000 129,931 1.65 75,166 2.85
    2 222,889,000 103,664 2.15 76,985 2.90
    3 186,938,000 93,140 2.01 63,669 2.94
    4 169,035,000 84,426 2.00 65,719 2.57
    5 170,954,000 117,882 1.45 63,545 2.69
    6 165,022,000 96,317 1.71 53,797 3.07
    7 149,414,000 71,752 2.08 42,327 3.53
    8 125,148,000 57,834 2.16 42,653 2.93
    9 107,440,000 62,013 1.73 43,020 2.50
    10 127,894,000 61,298 2.09 42,466 3.01
    11 129,193,000 84,663 1.53 47,621 2.71
    12 125,198,000 59,245 2.11 38,136 3.28
    13 93,711,000 53,093 1.77 35,745 2.62
    14 89,344,000 44,112 2.03 29,746 3.00
    15 73,467,000 37,814 1.94 26,524 2.77
    16 74,037,000 38,735 1.91 23,328 3.17
    17 73,367,000 34,621 2.12 19,396 3.78
    18 73,078,000 45,135 1.62 27,028 2.70
    19 56,044,000 25,676 2.18 11,185 5.01
    20 63,317,000 29,478 2.15 17,051 3.71
    21 33,824,000 20,916 1.62 9,103 3.72
    22 33,786,000 28,410 1.19 11,056 3.06
    X 131,245,000 34,842 3.77 20,400 6.43
    ص 21,753,000 4,193 5.19 1,784 12.19
    المرجع 15,696,674 14,534 1.08
    المجاميع 2,710,164,000 1,419,190 1.91 887,450 3.05

    تتضمن تسميات SNPs العديد من الاختلافات لـ SNP الفردي ، بينما تفتقر إلى إجماع مشترك.

    معيار rs ### هو الذي تم تبنيه من قبل dbSNP ويستخدم البادئة "rs" ، لـ "مرجع SNP" ، متبوعًا برقم فريد وتعسفي. [47] غالبًا ما يشار إلى SNPs برقم dbSNP rs ، كما في الأمثلة أعلاه.

    تستخدم جمعية تباين الجينوم البشري (HGVS) معيارًا ينقل المزيد من المعلومات حول SNP. الأمثلة هي:

    • ج 76A و GTT: "ج." لمنطقة التشفير ، متبوعًا برقم لموضع النيوكليوتيدات ، متبوعًا باختصار من حرف واحد للنيوكليوتيدات (A ، C ، G ، T أو U) ، متبوعًا بعلامة أكبر من ("& gt") للإشارة استبدال ، متبوعًا باختصار النيوكليوتيد الذي يحل محل السابق [48] [49] [50]
    • ص .er123Arg: "ص" للبروتين ، متبوعًا باختصار مكون من ثلاثة أحرف للحمض الأميني ، متبوعًا برقم لموضع الحمض الأميني ، يليه اختصار للحمض الأميني الذي يحل محل الأول. [51]

    يمكن تقييم SNPs بسهولة نظرًا لاحتوائها فقط على أليلين محتملين وثلاثة أنماط وراثية محتملة تتضمن الأليلين: متماثل الزيجوت A ، متماثل الزيجوت B ومتغاير الزيجوت AB ، مما يؤدي إلى العديد من التقنيات الممكنة للتحليل. تشمل بعضها: تسلسل الحمض النووي الكهربائي ، الرحلان الكهربي ، قياس الطيف الكتلي ، تعدد الأشكال التشكيلي أحادي الخيط (SSCP) ، التحليل الكهروكيميائي لتمديد القاعدة المفردة ، التحلل من طبيعة HPLC والهلام الكهربائي لتقييد طول الشظية وتعدد الأشكال وتحليل التهجين.


    الأليلات: المعنى والميزات والاختبار | علم الوراثة

    يُعرف الشكل البديل للجين بالأليل. الأليلات من نوعين ، أي ، نوع مهيمن ومتنحي أو بري ونوع متحولة. وجد مندل شكلين فقط من الجين لجميع الشخصيات السبعة التي درسها في حديقة البازلاء.

    لاحقًا لوحظ أنه في بعض الحالات يكون للجين أكثر من شكلين أليليين. يشار إلى وجود أكثر من أليلين في موضع ما على أنه أليلات متعددة. يضيف وجود الأليلات المتعددة إلى تنوع الحرف الذي يحتوي على هذه الأليلات.

    الميزات الرئيسية للأليلات:

    تتميز الأليلات ببعض الخصائص المهمة التي يتم عرضها بإيجاز أدناه:

    1. الأليلات هي أشكال بديلة للجين. يشغلون نفس المكان على كروموسوم معين.

    2. الأليلات تحكم نفس الشخصية للفرد.

    3. تحتوي الخلية أحادية الصيغة الصبغية على نسخة واحدة من أليل ، ونسخة ثنائية الصبغية ، ونسخة متعددة الصيغة الصبغية أكثر من نسختين للشخصية.

    4. قد يكون للفرد أليلات متطابقة في الموضع المقابل للكروموسومات المتجانسة (متجانسة الزيجوت) أو أليلين مختلفين (متغاير الزيجوت).

    5. قد تكون الأليلات من الأنواع السائدة والمتنحية أو الأنواع البرية والمتحولة.

    السمات الرئيسية للأليلات المتعددة:

    الميزات الهامة للأليلات المتعددة مذكورة أدناه:

    1. تنتمي الأليلات المتعددة دائمًا إلى نفس المكان ويوجد أليل واحد في موضع في وقت واحد في الكروموسوم.

    2. تتحكم الأليلات المتعددة دائمًا في نفس خصائص الفرد. ومع ذلك ، فإن التعبير عن الحرف سوف يختلف اعتمادًا على وجود الأليل.

    3. لا يوجد عبور في سلسلة الأليلات المتعددة. إذا كان هناك أليلان متورطان في التهجين ، فسيتم استرداد نفس الأليلين في F2 أو اختبار ذرية عبر. يعتمد هذا على المفهوم الكلاسيكي للجين ، والذي وفقًا له يحدث العبور بين الجين ولكن ليس داخل الجين.

    4. في سلسلة من الأليلات المتعددة ، يكون النوع البري هو السائد دائمًا. قد تظهر بقية الأليلات في السلسلة هيمنة أو تعبير مظهري وسيط عندما يكون هناك أليلان متورطان في تهجين.

    5. سوف ينتج عن التهجين بين اثنين من الأليلات الطافرة دائمًا نمط ظاهري متحور (وسيط). مثل هذا التقاطع لن ينتج أبدًا النمط الظاهري البري. بعبارة أخرى ، لا تظهر الأليلات المتعددة التكامل.

    اختبار من أجل Allelism:

    هناك نوعان من الاختبارات التي تستخدم في الأليلة ، أي ، اختبار إعادة التركيب واختبار التكميل.

    وتناقش هذه لفترة وجيزة أدناه:

    1. اختبار إعادة التركيب:

    في وقت سابق كان يعتقد أن إعادة التركيب يمكن أن يحدث بين جينين ولكن ليس داخل الجين. وهكذا ، إذا كان التقاطع بين اثنين من المسوخ يقول م1م1 وم2م2 ينتج النوع البري في اختبار التقاطع أو في F.2 ثم م1 وم2 تعتبر غير أليلية لأن إنتاج النوع البري غير ممكن بدون إعادة التركيب.

    إذا لم يظهر أي نوع بري في اختبار التقاطع أو F.2 ثم م1 وم2 تعتبر أشكال أليلية. الآن تم الإبلاغ عن إعادة التركيب داخل الجين في العديد من الكائنات الحية. ومن ثم فإن هذا المفهوم لم يعد صالحًا.

    2. اختبار التكميل:

    يمكن ترتيب الأليلات بطريقتين ، أي ، موضع رابطة الدول المستقلة وموضع الانتقال (الشكل 13.1). عندما يوجد أليلين بريين في كروموسوم واحد وأليلاتهما الطافرة في الكروموسومات المتجانسة (++ / ab) ، يُعرف باسم ترتيب cis.

    وهكذا ، ترتبط أليلات موضع رابطة الدول المستقلة في طور الاقتران. من ناحية أخرى ، عندما توجد أليلات من النوع البري وواحد من النوع المتحور في كل كروموسوم متماثل (+ أ / + ب) ، يُعرف باسم الموضع العابر أو مرحلة التنافر للأليلات.

    يشير التكميل إلى ظهور النمط الظاهري البري عند عبور طفلين. يستخدم اختبار التكميل لتحديد ما إذا كان اثنان من الأليلات الطافرة ينتميان إلى نفس الجين أو جينين مختلفين. إذا كان هناك تكملة ، فإن الطفرات تقع في جينات مختلفة ، وإلا فإنها تقع في نفس الجين.

    أظهر أوليفر في عام 1940 لأول مرة أن إعادة التركيب داخل الجين حدث في جين Lozenge من ذبابة الفاكهة. يعتبر الأليلين الطافرين ينتميان إلى نفس الجين إذا كانت متغايرة الزيجوت الخاصة بهما تنتج نوعًا بريًا وتؤدي إلى نوع متحور.

    إذا أدى كل من متغاير الزيجوت المتحولة ورابطة الدول المستقلة إلى تطور النوع البري ، فإن الأليلات الطافرة تقع في جينين مختلفين. وبالتالي ، فإن اختبار cis-trans هو اختبار أكثر موثوقية للأليل.

    أمثلة على الأليلات المتعددة:

    العديد من حالات الأليلات المتعددة والأليلات الزائفة معروفة في كل من الحيوانات والنباتات.

    تتضمن بعض الحالات المعروفة للأليلات المتعددة ما يلي:

    (2) نوع الجناح في ذبابة الفاكهة ،

    (3) لون العين في ذبابة الفاكهة ،

    (4) أليلات عدم التوافق الذاتي في النباتات ،

    (5) فصيلة الدم ABO في الإنسان ، إلخ. يُعتقد الآن أن معظم الجينات لها أليلات متعددة ، إذا تم إجراء تحقيقات معمقة.

    1. لون الفراء في الأرانب:

    لون الفراء في الأرانب هو مثال معروف للأليلات المتعددة. في الأرانب ، لون الفراء هو من أربعة أنواع ، agouti ، شنشيلا ، جبال الهيمالايا والألبينو.

    يتم وصف هذه لفترة وجيزة أدناه:

    هذا له لون كامل ويعرف أيضًا بالنوع البري. هذا اللون هو السائد على جميع الألوان المتبقية وينتج لون agouti في F.1 ونسبة 3: 1 في F2 عندما تتقاطع مع أي من الألوان الثلاثة الأخرى في الأرانب (الجدول 13.1). هذا اللون يمثله C.

    هذا أخف من agouti. هذا اللون هو السائد على جبال الهيمالايا والألبينو وينتج شينشيلا في F1 ونسبة 3: 1 في F2 عند عبورها مع جبال الهيمالايا أو ألبينو. هذا يمثله ج الفصل.

    الجسم الرئيسي أبيض بينما أطراف الأذن والقدمين والذيل والأنف ملونة. هذا اللون هو السائد على ألبينو وينتج نسبة 3: 1 في F.2 عندما عبرت مع ألبينو. هذا يمثله ج ح.

    هذا له لون الفراء الأبيض النقي وهو متنحي لجميع الأنواع الأخرى. هذا يمثله ج.

    وبالتالي يمكن تمثيل ترتيب الهيمنة للون الفراء في الأرانب على النحو التالي:

    وبالتالي فإن الاختلاف في لون الفراء في الأرانب يرجع إلى الأليلات المتعددة لجين واحد ج.

    2. نوع الجناح في ذبابة الفاكهة:

    لوحظ تباين واسع في نوع الجناح من ذبابة الفاكهة. هناك خمسة أنواع من الأجنحة في ذبابة الفاكهة ، أي ، عادي ، مجروح ، مسنن ، حزام وأجنحة أثري. يتناقص حجم الجناح في جميع الأنواع. يعتبر هذا الاختلاف في حجم الجناح بسبب وجود الأليلات المتعددة لنفس الجين.

    النوع البري هو المسيطر على جميع الأنواع الأخرى. تظهر التقاطعات بين أنواع الأجنحة الأخرى تعبيرًا وسيطًا في F1 و 1: 2: 1 الفصل في F2. الأجنحة المشقوقة محززة من الهامش ، والأجنحة الضيقة للغاية والأجنحة الأثرية صغيرة الحجم.

    فيما يلي ترتيب الهيمنة ورمز الجين لحجم الجناح في ذبابة الفاكهة:

    يتم ملاحظة أحجام الأجنحة هذه عندما يكون الأفراد في حالة متماثلة اللواقح. في حالة متغايرة الزيجوت ، يكون التعبير من النوع الوسيط. النوع البري هو المسيطر على جميع الأنواع الأخرى.

    3. لون العين في ذبابة الفاكهة:

    لون العين البرية في ذبابة الفاكهة أحمر. هناك تباين كبير في لون العين في ذبابة الفاكهة. تم اكتشاف أول طفرة بيضاء العين وبعد ذلك تم الإبلاغ عن عدة ألوان أخرى للعين. The main eye colours include, wild, white, cherry, blood, eosin, apricot, ivory and cream.

    The wild-colour is dominant over all other eye colours and exhibit 3 : 1 ratio in F2 توليد. The cross between individuals of other eye colour exhibits intermediate expression in F1 and true expression only in homozygous condition.

    The gene symbol and dominance order of various eye colours are given below:

    This variation in eye colour was initially considered to be due to multiple alleles of the same gene. However, later on it was found to be due to pseudo-alleles.

    4. Self-Incompatibility Alleles in Plants:

    The most common example of multiple alleles in plants is the series of self-incompatibility alleles. Such alleles were reported in Nicotiana and later on they were found in several other plant species like Brassica, radish, tomato, potato, etc. In these species, self-incompatibility is governed by a single gene S which has multiple alleles, viz., S 1 , S 2 , S 3 , S 4 and so on.

    Now cases of digenic and trigenic self-incompatibility have also been reported. In evening primrose 37 and in red clover 41 alleles of self-incompatibility have been reported.

    Crosses between individuals having self-incompatibility alleles will lead to three types of situations as given below:

    أ. Fully Sterile:

    When both male female have similar alleles, viz., S 1 S 2 x S 1 S 2 the cross will be incompatible and there will be no seed setting.

    ب. Partially Fertile:

    Such crosses are obtained when male and female plants differ for one allele, viz., S 1 S 2 x S 1 S 3 . This cross will produces, S 1 S 3 and S 2 S 3 progeny. In other words, half of the progeny will be fertile.

    ج. Fully Fertile:

    The fully fertile crosses are obtained when male and female plants differ in respect of both alleles, viz., S 1 S 2 x S 3 S 4 . This cross will produce four fertile genotypes, viz., S 1 S 3 , S 1 S 4 , S 2 S 3 and S 2 S 4 . Thus, plants which have self-incompatibility alleles are always heterozygous for this gene.

    5. ABO Blood Group in Man:

    ABO blood group is a good example of multiple alleles in man. The ABO blood group in man was first discovered by Landsteiner in 1900. Before dealing with ABO blood group, it is essential to define antigen and antibodies.

    It is a type of protein which is commonly referred to as immunoglobin. It is usually found in the serum or plasma. The presence of antibody can be demonstrated by its specific reaction with an antigen.

    An antigen refers to a substance or agent which, when introduced into the system of a vertebrate animal like cow, goat, rabbit, man, etc. induces the production of specific antibody which binds specifically to this substance.

    Antigens are located in the red blood corpuscles (RBC). If a person has an antigen in his RBCs, his serum has usually natural antibodies against the other antigen. In human RBC two types of antigens, viz., A and B are present.

    Depending upon the presence and absence of antigen A and B, the blood group in human is of four types, viz., A, B, AB and O. A person with blood group A has antigen A on the surface of RBCs persons with blood group B will have antigen B those with blood group AB have antigens A and B and those with blood group O have no antigen on the surface of their RBCs (Table 13.2).

    Recent studies have demonstrated that antigen A and B are not proteins, they are rather special types of carbohydrates. Antigen A is galactosamine and B is galactose. Antibodies B, A, none and AB are naturally present in the serum of individuals having A, B, AB and O blood group, respectively. The agglutination or coagulation of RBCs leads to clotting of blood due to interaction between antigen and antibody.

    The blood group B cannot be transferred to an individual having blood group A, because the recipient has antibody against antigen B, which is present on the RBCs of blood group B. Similarly, reverse transfusion of blood is also not possible. The blood group AB does not have antibody against antigen A and B. Hence, individuals with AB blood group can accept all types of blood, viz., A, B, AB and O.

    Such individuals are known as universal acceptors or recipients. The O blood group does not have any antigen and has antibody against antigen A and B, it cannot accept blood group other then O. Individuals with blood group O are known as universal donors, because transfusion of blood group O is possible with all the four blood types.

    The consideration of Rh (rhesus) type is important in blood transfusion. Each blood group has generally two types of Rh group, viz., positive and negative. The same type of Rh is compatible for blood transfusion. Opposite type leads to reaction resulting in death of the recipient.

    These are only few examples of multiple alleles. Now it is believed that multiple alleles are present almost for all genes, but they can be identified, if in depth studies are made.

    Pseudoalleles refer to closely linked and functionally related genes. A cluster of pseudoalleles is known as pseudoallele series or a complex locus or a complex region.

    Main characteristics of pseudoalleles are given below:

    1. Pseudoalleles govern different expressions of the same character. In other words, they are functionally related.

    2. Pseudoalleles are considered to occupy a complex locus which is divided into sub loci. Thus, they occupy different positions, but on the same complex locus.

    3. They exhibit low frequency of genetic recombination by crossing over. In other words, crossing over occurs between pseudoalleles, but at a very low frequency.

    4. They exhibit cis-trans position effect. In trans heterozygotes such mutants produce mutant phenotype, but in cis-heterozygotes they produce a wild phenotype.

    Examples of Pseudoalleles:

    There are several examples of pseudoalleles. The well-known examples are lozenge gene and star asteroid in Drosophila.

    These are briefly described below:

    1. Lozenge Eye in Drosophila:

    Green and Green (1949) studied lozenge locus in Drosophila. The mutant gene produces eye with glossy smooth surface. Several alleles of lozenge gene were identified and all mapped at one locus. All heterozygotes carrying two different mutants were lozenge in phenotype.

    But progeny of such heterozygotes produced wild type recombinants at a frequency much higher than expected spontaneous mutation. This indicated that Iz1 and Iz2 were pseudoalleles.

    Pseudo­alleles are closely linked genes which have similar phenotypic effects but can still be recombined with each other. The recombination between pseudoalleles is very rare. Such alleles are considered to be occupying a complex locus divided into sub loci between which recombination can occur.

    Iz1 +/ Iz2 + Trans-heterozygote (mutant phenotype)

    Iz1Iz2 /+ + Cis-heterozygote (wild phenotype)

    2. Star Asteroid Eye in Drosophila:

    Star (S) is a dominant mutant which produces slightly smaller eye than wild type in S/+ flies. Asteroid (ast) is a recessive mutant which gives much smaller eye in homozygotes (ast/ast). The S/ast heterozygotes have still smaller eyes.

    Thus the order of eye size is as given below:

    The S and ast map in the same region. From the cross between star and asteriod (Star x asteriod), 16 wild type flies were recovered in a population of 57,000. This indicated intragenic recombination between S and ast which could produce wild type. Hence, these S and ast alleles are called pseudoalleles.

    Thus, studies of pseudoalleles provided strong evidences in favour of intragenic recombination. A pseudoallele complex locus has several units of function, mutation and recombination. It means that a gene can be divided into sub units.

    An allele which is similar in its phenotypic expression to that of other independently occurring allele is known as isoallele. In other words, isoalleles are those alleles which act within the same phenotypic range of each other.

    Isoalleles are of two type as given below:

    1. Mutant Isoalleles. Such alleles act within the phenotypic range of a mutant character.

    2. Normal Isoalleles. Such alleles act within the phenotypic range of a wild character.


    Sequenza: allele-specific copy number and mutation profiles from tumor sequencing data

    خلفية: Exome or whole-genome deep sequencing of tumor DNA along with paired normal DNA can potentially provide a detailed picture of the somatic mutations that characterize the tumor. However, analysis of such sequence data can be complicated by the presence of normal cells in the tumor specimen, by intratumor heterogeneity, and by the sheer size of the raw data. In particular, determination of copy number variations from exome sequencing data alone has proven difficult thus, single nucleotide polymorphism (SNP) arrays have often been used for this task. Recently, algorithms to estimate absolute, but not allele-specific, copy number profiles from tumor sequencing data have been described.

    المواد والأساليب: We developed Sequenza, a software package that uses paired tumor-normal DNA sequencing data to estimate tumor cellularity and ploidy, and to calculate allele-specific copy number profiles and mutation profiles. We applied Sequenza, as well as two previously published algorithms, to exome sequence data from 30 tumors from The Cancer Genome Atlas. We assessed the performance of these algorithms by comparing their results with those generated using matched SNP arrays and processed by the allele-specific copy number analysis of tumors (ASCAT) algorithm.

    نتائج: Comparison between Sequenza/exome and SNP/ASCAT revealed strong correlation in cellularity (Pearson's r = 0.90) and ploidy estimates (r = 0.42, or r = 0.94 after manual inspecting alternative solutions). This performance was noticeably superior to previously published algorithms. In addition, in artificial data simulating normal-tumor admixtures, Sequenza detected the correct ploidy in samples with tumor content as low as 30%.

    الاستنتاجات: The agreement between Sequenza and SNP array-based copy number profiles suggests that exome sequencing alone is sufficient not only for identifying small scale mutations but also for estimating cellularity and inferring DNA copy number aberrations.

    الكلمات الدالة: cancer genomics copy number alterations mutations next-generation sequencing software.

    © The Author 2014. Published by Oxford University Press on behalf of the European Society for Medical Oncology.


    How to use chi-squared to test for Hardy-Weinberg equilibrium

    This post demonstrates the use of chi-squared to test for Hardy-Weinberg equilibrium. There is a question on a recent (February 2020) AP Biology practice test that required this calculation. The question is a secure item, so the exact question سوف لن be discussed here. There is a previous post on this blog explaining how to test for evolution using the null hypothesis and chi-squared.

    mv2.png/v1/fit/w_300,h_300,al_c,q_5/file.png" />

    For our examples, we'll use the fictional species featured in many of the evolution simulations. The population demonstrates incomplete dominance for color. There are two alleles red and blue. Heterozygotes have a purple phenotype.

    mv2.png/v1/fit/w_235,h_77,al_c,q_5/file.png" />

    Chi-squared is a statistical test used to determine if observed data (o) is equivalent to expected data (e). A population is at Hardy-Weinberg equilibrium for a gene if five conditions are met random mating, no mutation, no gene flow, no natural selection, and large population size. Under these circumstances, the allele frequencies for a population are expected to remain consistent (equilibrium) over time. The H-W equations are expected to estimate genotype and allele frequencies for a population that is at equilibrium. The equations may not accurately predict the frequencies if the population is not at equilibrium (for example, if selection is occurring). However, it is possible that, even with the presence of an evolutionary force, a population may still demonstrate the expected H-W data.

    mv2.png/v1/fit/w_300,h_300,al_c,q_5/file.png" />

    In the case of a trait showing incomplete dominance, the heterozygotes are distinct from the homozygous dominant individuals, which allows the genotype and allele frequencies to be calculated directly (without the H-W equations). This direct calculation can be compared to values based on H-W calculations to determine if the population is at H-W equilibrium.

    For the first example, we'll use a simple data set (not generated by a simulation). In this case, there are 50 total individuals in the population 10 are red, 10 are purple, and 30 are blue. These are the observed values for the chi-squared analysis.


    How to determine which allele GRCh37 has? - مادة الاحياء

    Penetrance refers to the probability of a gene or trait being expressed. In some cases, despite the presence of a dominant allele, a phenotype may not be present. One example of this is polydactyly in humans (extra fingers and/or toes). A dominant allele produces polydactyly in humans but not all humans with the allele display the extra digits. “Complete” penetrance means the gene or genes for a trait are expressed in all the population who have the genes. “Incomplete” or ‘reduced’ penetrance means the genetic trait is expressed in only part of the population. The penetrance of expression may also change in different age groups of a population. Reduced penetrance probably results from a combination of genetic, environmental, and lifestyle factors, many of which are unknown. This phenomenon can make it challenging for genetics professionals to interpret a person’s family medical history and predict the risk of passing a genetic condition to future generations.

    Illustration modeled after similar image by Steven M. Carr, Penetrance versus expressivity.

    Expressivity on the other hand refers to variation in phenotypic expression when an allele is penetrant. Back to the polydactyly example, an extra digit may occur on one or more appendages. The digit can be full size or just a stub. Hence, this allele has reduced penetrance as well as variable expressivity. Variable expressivity refers to the range of signs and symptoms that can occur in different people with the same genetic condition. As with reduced penetrance, variable expressivity is probably caused by a combination of genetic, environmental, and lifestyle factors, most of which have not been identified. If a genetic condition has highly variable signs and symptoms, it may be challenging to diagnose.

    Illustration modeled after similar image by Steven M. Carr, Penetrance versus expressivity.


    Determining the genotype frequencies

    The Hardy-Weinberg equation used to determine genotype frequencies is: p 2 + 2pq + q 2 = 1.

    Where ‘p 2 ‘ represents the frequency of the homozygous dominant genotype (AA), ‘2pq‘ the frequency of the heterozygous genotype (أأ) and ‘q 2 ‘ the frequency of the homozygous recessive genotype (aa). The sum of these three genotypes must equal 1 (100%).

    Again, if one genotype frequency is known, it is possible to use the Hardy-Weinberg equations to work out the others.

    مثال

    Let’s use the same example above regarding earlobes (detached lobes and attached lobes). Determine the genotype frequency of the homozygous dominant (AA) allele for having detached earlobes given the frequency of the attached earlobe (aa) phenotype is 6%.

    1. By looking at the question, we are asked to calculate (AA), so ‘p 2 ‘ in the Hardy-Weinberg equation, given the frequency of aa (‘q 2 ‘ in the equation) is 6% (we will work in decimals from this point, so this would be 0.06). Since ‘ف 2 ‘ equals 0.06, we can work out what ‘ف‘ is by square-rooting 0.06. Doing this gives 0.245.
    2. Since we now know the allele frequency of the recessive allele (ف), we can use the first Hardy-Weinberg equation above (p + q = 1) to work out the allele frequency for the dominant allele (ص).

    3. We now know what ص is (0.755). To calculate the genotype frequency of the homozygous dominant genotype, we simply need to square the value of ص. Doing this would give 0.57. So, 57% of the population are homozygous dominant (AA). This would be the answer to our question.

    The homozygous dominant genotype frequency is 57%.

    4. If you wanted to go one step further and work out the frequency of the heterozygous genotype (أأ), so ‘2pq‘ in the Hardy-Weinberg equation, you can do. Since we know the value of ‘ص‘ (0.755) and ‘ف‘ (0.245). All that is required is to multiply 2 by 0.755 and by 0.245. Doing this will give 0.37. So, 37% of the population will have the heterozygous genotype (أأ).

    Notice, if you add all of the genotype frequencies together, this equals 1 (0.57 + 0.37 + 0.06 = 1).


    شاهد الفيديو: Determining the Human Genome Hg Build of a Dataset: Hg18 GRCh37 versus Hg38 GRCh38 (أغسطس 2022).