نشانگر مولکولی

نشانگر مولکولی یا مارکر مولکولی (به انگلیسی: Molecular Marker) یک نمونه مولکول است که از یک جاندار گرفته‌شده‌است. نشانگر مولکولی می‌تواند برای شناسایی ویژگی‌هایی در جاندار نمونه‌گرفته‌شده، به‌کارگرفته شود؛ مانند دی‌ان‌ای که یک نشانگر مولکولی شامل اطلاعاتی درباره‌ی تبارشناسی، اختلالات ژنتیکی و تاریخ فرگشتی هستی می‌باشد. بخش ویژه‌ای از دی‌ان‌ای (نشانگر ژنتیکی) برای شناسایی چیرگی ژنتیکی (غالبیت) در الل‌های بیماری‌هایی مانند فیبروزیز سیستیک‌، طبقه‌بندی گونه‌ها (فیلوژنتیک)، شناسایی ژنتیکی افراد و جرم‌شناسی استفاده می‌شود.[1]

نشانگرهای ژنتیکی
نوشتار اصلی: نشانگر ژنتیکی
گونه‌ای نشانگر ژنتیکی با استفاده از واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (PCR)

در ژنتیک، یک نشانگر مولکولی به معنای نشانگر ژنتیکی شناخته می‌شود که تکه‌ای از دی‌ان‌ای است که با بخش معینی در ماده‌ی ژنتیکی مرتبط می‌باشد. نشانگرهای مولکولی در زیست‌شناسی مولکولی و زیست‌فناوری برای شناسایی یک توالی مشخص از دی‌ان‌ای در خزانه‌ای از دی‌ان‌ای‌های نامشخص استفاده می‌شوند.

انواع نشانگرهای ژنتیکی

انواع بسیاری از نشانگرهای ژنتیکی وجود دارد که هرکدام سودمندی‌ها و محدودیت‌های ویژه‌ی خود را دارند. درون نشانگرهای ژنتیکی خود سه‌گروه از نشانگرها وجود دارند: "نشانگرهای نسل اول"، "نشانگرهای نسل دوم" و "نشانگرهای نسل جدید".[2] نشانگرهای موجود در سه‌گروه فوق نیز می‌توانند خود به دو گونه‌ی غالب‌کامل و غالب‌هم‌بارز تفکیک شوند.[3] شناسایی غالبیت‌کامل یا غالبیت‌هم‌بارز با یک نشانگر می‌تواند به شناسایی خالص‌بودن یا ناخالص‌بودن آن جاندار از آن ژن کمک‌کند. نشانگرهای غالب‌هم‌بارز به‌دلیل اینکه بیش از یک الل را شناسایی می‌کنند و بدین ترتیب پژوهشگران می‌توانند یک الل خاص را در فنون ترسیم نقشه ژنتیکی دنبال کنند.

سرواژه نام نشانگرها
RFLP چندشکلی طولی قطعات برش‌یافته
RAPD چندشکلی قطعات دی‌ان‌ای تکثیریافته تصادفی
AFLP چندشکلی طولی قطعات تکثیریافته
SSR توالی‌های تکراری ساده یا ریزماهواره‌ها
OP چندشکلی الیگونوکلئوتید
VNTR توالی پشت‌سرهم تکراری تغییرپذیر
SNP چندشکلی تک نوکلئوتیدی
ISTR توالی تکراری معکوس برچسب‌گذاری شده
ASAP الل خاص همراه آغازگر
IRAP چندشکلی تقویت‌شده بین رتروترانسپوزونی

کشیدن نقشه‌ی نشانگرهای ژنتیکی

نقشه ژنتیکی در شناسایی مکان نشانگر خاصی در ماده‌ی ژنتیکی کمک بسیاری می‌کند. دو گونه نقشه برای تحلیل ژنتیکی تهیه می‌شود: نخست نقشه‌ی فیزیکی که نشان می‌دهد کدام کروموزوم مورد بررسی است و مکان، کجای همان کروموزوم است. دوم نقشه‌ی پیوستگی (لینکاژ) که نشان می‌دهد چطور ژن‌های مشخصی به ژن‌های دیگر متصل‌اند. در نقشه‌ی پیوستگی ممکن است فاصله از بقیه‌ی ژن‌ها بر مبنای سانتی‌مورگان (cM) بیان شود.[4]

نشانگرهای بیوشیمیایی

به طور کلی، نشانگرهای بیوشیمیایی همان نشانگرهای پروتئینی هستند. این نشانگرها بر مبنای تغییر در نوع و توالی آمینواسیدها استوار هستند. مهم‌ترین نشانگر پروتئینی آلوآنزیم است. آلوآنزیم‌ها شکل‌های گوناگونی از یک آنزیم هستند که توسط الل‌های مختلفی در جایگاه‌های ژنی (لوکوس) یکسانی بیان می‌شوند و این آلوآنزیم‌ها از گونه‌ای تا گونه‌ی دیگر متفاوت‌اند. بنابراین برای شناسایی اختلافات، آلوآنزیم‌ها استفاده می‌شوند.

مزایا:

  • هم‌بارزی
  • هزینه‌ی کم

معایب:

  • نیاز به اطلاعات و مطالعه قبلی
  • توانایی چندشکلی اندک

کاربرد:

  • نقشه پیوستگی
  • مطالعات جمعیتی

کاربرد

کاربرد در علوم گیاهی
  • حفظ ذخایر ژنتیک گیاهی
  • تحلیل و تطبیق ژنوتیپ و فنوتیپ گیاه به منظور انتخاب گیاه در اصلاح‌نژاد[5]
  • برآورد و تخمین کیفی زاده‌ها در فرایند اصلاحی[6]
  • شناسایی ژن‌های انتقال یافته به گیاه در تراریزش
  • تعیین نقش هر ژن در صفات
  • شناسایی گونه‌ها از یکدیگر و طبقه‌بندی آن‌ها
  • مطالعه‌ی روند فرگشتی هر گیاه

کاربرد در علوم جانوری
  • شناسایی گونه‌ها و طبقه‌بندی
  • شناسایی تنوع ژنتیکی و ساختار جمعیتی در جمعیت‌های طبیعی
  • شناسایی ژن‌های مفید جهت تراریزش
  • حفظ ذخایر ژنتیکی
  • اصلاح‌نژاد[7]

کاربرد در علوم پزشکی
  • شناسایی بیماری‌های ویروسی نظیر ایدز و کرونا
  • شناسایی ژن‌های بیماری‌زا
  • جلوگیری از ازدواج‌هایی که منجر به تولد زاده‌های بیمار می‌شوند
  • امکان شناسایی ژن‌های مفید و تراریزش آن‌ها به انسان‌های ناسالم نظیر بیماری کم‌خونی (ژن‌درمانی)
  • جرم‌شناسی، مسائل حقوقی و قضایی

منابع
  1. BRADLEY, LINDA A.; JOHNSON, DORENE A.; CHAPARRO, CARLOS A.; ROBERTSON, NANCY H.; FERRIE, RICHARD M. (1998-01). "A Multiplex ARMS Test for 10 Cystic Fibrosis (CF) Mutations: Evaluation in a Prenatal CF Screening Program". Genetic Testing. 2 (4): 337–341. doi:10.1089/gte.1998.2.337. ISSN 1090-6576. Check date values in: |date= (help)
  2. Maheswaran، M (۲۰۰۴). Molecular Markers: History, Features and Applications. Department of Plant Molecular Biology and Biotechnology.
  3. "Traditional Molecular Markers - eXtension". Archived from the original on 29 August 2018. Retrieved 2018-08-28.
  4. Griffiths, Anthony JF; Miller, Jeffrey H.; Suzuki, David T.; Lewontin, Richard C.; Gelbart, William M. (2000). "Mapping with molecular markers". An Introduction to Genetic Analysis. 7th edition.
  5. Singh, B. D. Singh, A. K. (2018-09-18), English: A book about plant breeding with molecular markers. (PDF), retrieved 2018-09-18
  6. Singh, B. D. Singh, A. K. (2018-09-18), English: A book about plant breeding with molecular markers. (PDF), retrieved 2018-09-18
  7. fao. "Application of biotechnology in animal science" (PDF).
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.