Ključna razlika – kromosomsko hodanje naspram skakanja
Hodanje kromosoma i skakanje kromosoma dva su tehnička alata koja se koriste u molekularnoj biologiji za lociranje gena na kromosomima i fizičko mapiranje genoma. Hodanje kromosoma je tehnika koja se koristi za kloniranje ciljnog gena u genomskoj biblioteci ponovljenom izolacijom i kloniranjem susjednih klonova genomske biblioteke. Kromosomsko skakanje je posebna inačica kromosomskog hoda kojom se prevladavaju prijelomne točke kromosomskog hoda. Kromosomsko hodanje može sekvencirati i mapirati samo male duljine kromosoma, dok kromosomsko skakanje omogućuje sekvenciranje velikih dijelova kromosoma. Ovo je ključna razlika između kromosomskog hodanja i kromosomskog skakanja.
Što je hodanje kromosoma?
Hodanje kromosoma je alat koji istražuje nepoznate sekvencijske regije kromosoma korištenjem restrikcijskih fragmenata koji se preklapaju. U kromosomskom hodanju, dio poznatog gena koristi se kao sonda i nastavlja se s karakterizacijom pune duljine kromosoma koju treba mapirati ili sekvencirati. To ide od markera do ciljne duljine. U kromosomskom hodanju, krajevi svakog preklapajućeg fragmenta koriste se za hibridizaciju kako bi se identificirao sljedeći niz.
Sonde se pripremaju od krajnjih dijelova klonirane DNK i subkloniraju se. Zatim se koriste za pronalaženje sljedećeg preklapajućeg fragmenta. Sve te preklapajuće sekvence koriste se za izradu genetske karte kromosoma i lociranje ciljnih gena. To je metoda analize dugih dijelova DNK pomoću malih preklapajućih fragmenata iz rekonstruirane genomske biblioteke.
Tehnika hodanja po kromosomima – koraci
-
Izolacija fragmenta DNA koji sadrži poznati gen ili marker blizu ciljanog gena
- Priprema restrikcijske mape odabranog fragmenta i subkloniranje krajnje regije fragmenta za upotrebu kao sonde
- Hibridizacija sonde sa sljedećim preklapajućim fragmentom
- Priprema restrikcijske mape fragmenta 1 i subkloniranje krajnje regije fragmenta 1 za korištenje kao sonde za identifikaciju sljedećeg preklapajućeg fragmenta.
- Hibridizacija sonde sa sljedećim preklapajućim fragmentom 2
- Priprema restrikcijske mape fragmenta 2 i subkloniranje krajnje regije fragmenta 2 da služi kao sonda za identifikaciju sljedećeg preklapajućeg fragmenta
Gore korake treba nastaviti do ciljanog gena ili do 3' kraja ukupne duljine niza.
Slika 01: Tehnika hodanja kromosoma
Hodanje kromosomima važan je aspekt citogenetike u pronalaženju SNP-ova mnogih organizama i analizi genetski prenosivih bolesti i pronalaženju mutacija relevantnih gena.
Što je kromosomsko skakanje?
Kromosomsko skakanje je tehnika koja se koristi u molekularnoj biologiji za fizičko mapiranje genoma organizama. Ova tehnika je uvedena kako bi se prevladala barijera kromosomskog hoda koja je nastala nakon pronalaženja ponavljajućih regija DNK tijekom procesa kloniranja. Stoga se tehnika kromosomskog skakanja može smatrati posebnom verzijom kromosomskog hodanja. To je brza metoda u usporedbi s kromosomskim hodanjem i omogućuje zaobilaženje ponavljajućih sekvenci DNK koje nisu sklone kloniranju tijekom kromosomskog hoda. Kromosomsko skakanje sužava jaz između ciljnog gena i dostupnih poznatih markera za mapiranje genoma.
Alat za preskakanje kromosoma počinje rezanjem specifične DNK posebnim restrikcijskim endonukleazama i vezivanjem fragmenata u cirkularizirane petlje. Zatim se za sekvenciranje cirkulariziranih petlji koristi primer dizajniran iz poznatog niza. Ovaj primer omogućuje skakanje i sekvenciranje na alternativni način. Dakle, može zaobići ponavljajuće sekvence DNK i brzo hodati kroz kromosom u potrazi za ciljnim genom.
Otkriće gena koji kodira bolest cistične fibroze učinjeno je pomoću alata za kromosomsko skakanje. U kombinaciji, kromosomsko skakanje i hodanje mogu poboljšati proces mapiranja genoma.
Slika 02: Kromosomsko skakanje
Koja je razlika između hodanja po kromosomu i skakanja?
Hodanje kromosoma naspram skakanja |
|
| Kromosom je alat koji se koristi u molekularnoj biologiji za mapiranje genoma i lociranje specifičnih gena. | Kromosomsko skakanje je alat koji se koristi za fizičko mapiranje genoma i brzo pronalaženje ciljnih gena u kromosomima. |
| Usporedne duljine sekvenciranja | |
| Samo mali fragmenti mogu se klonirati kromosomskim hodanjem. | Veće duljine kromosoma mogu se mapirati kromosomskim preskakanjem. |
| Kloniranje ponavljajuće DNK u kromosomima | |
| Tehnika hodanja po kromosomima ima poteškoća u hodanju kroz ponavljajuće sekvence DNK koje se nalaze u kromosomima. | Omogućuje zaobilaženje ponavljajućih sekvenci DNK. Stoga nema poteškoća kada ih pronađe tijekom sekvenciranja. |
| Čimbenici koji utječu na procese | |
| Uspjeh procesa ovisi o veličini genoma i udaljenosti koju je potrebno prijeći od poznate genomske pozicije do željenog gena. | Uspjeh ne ovisi o veličini genoma udaljenosti od markera do cilja. |
| Učinci neklonirane DNK | |
| Hodanje kromosoma može se zaustaviti nekloniranim fragmentima DNK. | Najniža nota pikola koju mogu svirati je D4. |
| Potreba za poznatim nizom | |
| Proces počinje s poznatim genom blizu cilja. | Proces zahtijeva poznati fragment za projektiranje primera. |
Sažetak – Hodanje kromosoma naspram skakanja
Kromosomsko hodanje se često primjenjuje kada se zna da se određeni gen nalazi u blizini prethodno kloniranog gena u kromosomu i moguće ga je identificirati ponovljenom izolacijom susjednih genomskih klonova iz genomske biblioteke. Međutim, kada se tijekom tehnike kromosomskog hodanja pronađu ponavljajuće regije DNK, proces se ne može nastaviti. Stoga se tehnika prekida od te točke. Kromosomsko skakanje je molekularno biološki alat koji nadilazi ovo ograničenje za mapiranje genoma. Zaobilazi ove ponavljajuće regije DNK koje je teško klonirati i pomaže u fizičkom mapiranju genoma. Ovo je glavna razlika između kromosomskog hodanja i skakanja.
