AMG05

Report
M OLEKULĀRIE MARĶIERI
1
2013. GADA 8. MARTS
2
2013. GADA 8. MARTS
3
M ĀCĪBU PLĀNS UN LEKCIJU
SARAKSTS
Datums
08.02.2013
15.02.2013
22.02.2013
01.03.2013
Lekcijas temats
Iepazīšanās, ievadlekcija
Augu ģenētikas vēsture. Augi kā ģenētikas modeļorganismi.
Augu genomu struktūra un pētīšanas metodes
Augu genomu struktūra un evolūcija. Genomu polimorfisms, poliploīdija
08.03.2013
Molekulāro marķieri un to genotipēšanas tehnoloģijas un to pielietojums genoma kartēšanā
15.03.2013
22.03.2013
29.03.2013
05.04.2013
12.04.2013
19.04.2013
Kartēšana augos izmantojot eksperimentālas un dabiskas populācijas
Lekcija nenotiek
Lieldienu brīvdienas
Molekulārie marķieri augu selekcijā
Seminārs. Augu genoma struktūra un molekulārie marķieri
Augu - augu patogēnu molekulārā ģenētika un bioloģija
26.04.2013
Augu abiotiskā stresa izturības un hormonālās regulācijas molekulārā ģenētika
03.05.2013
Transgēno augu iegūšanas vēsture, metodes un pielietojums fundamentālos pētījumos. Latvijas
un ES likumdošana ĢMO kultūraugu līdzāspastāvēšanas un ierobežotas izmantošanas jomās
Transgēno augu pielietojums biotehnoloģijā. Ģenētiski modificēti kultūraugi.
10.05.2013
17.05.2013
24.05.2013
Seminārs. Augu abiotiskais un biotiskais stress un ĢMO
Lekcija nenotiek
Eksāmens
2013. GADA 8. MARTS
4
A UGSTAS CAURLAIDSPĒJAS
SNP GENOTIPĒŠANA

Vienlaicīga vairāku tūkstošu SNP analīze simtos DNS
paraugu

Jo vairāk SNP lielākā paraugu skaitā, jo lielāka
iespēja atrast noteiktu SNP asociāciju ar fenotipu

Augstas caurlaidspējas genotipēšanai nepieciešama
specializēta (dārga) aparatūra, taču tā bieži
pieejama arī kā pakalpojums

Affymetrix SNP čipi

Illumina SNP čipi
2013. GADA 8. MARTS
5
SNP
GENOTIPĒŠANAS TEHNOLOĢIJAS
Syvänen (2005) Toward genome-wide
SNP genotyping. Nat Genet 37:S5
2013. GADA 8. MARTS
6
A FFYMETRIX GENOTIPĒŠANAS
ČIPI
http://www.affymetrix.com
2013. GADA 8. MARTS
7
I LLUMINA
TEHNOLOĢIJA

Genotipēšana tiek veikta uz neamplificētas gDNS

Katra SNP genotipēšanai izmanto 2 alēles specifiskus
oligonukleotīdus un 1 lokusam specifisku
oligonukleotīdu

SNP detekcija balstās uz alēles specifisko
oligonukleotīdu hibridizāciju pie gDNS un ligēšanu

Pēc tam PCR amplifikācija pastiprina signālu un
nodrošina PCR produkta kodēšanu ar noteiktām
sekvencēm
2013. GADA 8. MARTS
8
2013. GADA 8. MARTS
9
2013. GADA 8. MARTS
10
G ĒNU SEKVENCES KĀ MARĶIERI

Sākotnēji RFLP zondes bija anonīmi genomiskās DNS
fragmenti, bieži ar nezināmu sekvenci un funkciju

Gēnu sekvences ir labāki molekulārie marķieri – DNS
sekvence ir zināma, kas ļauj paredzēt arī gēna
funkciju un dažādo sekvences polimorfismu ietekmi
uz gēnu funkciju

EST (Expressed Sequence Tag) tehnoloģija ļauj
identificēt gēnu sekvences dažādos organismos
Adams et al. (1991) Science, 252: 5013
2013. GADA 8. MARTS
11

SNP
GENOTIPĒŠANA AUGOS
Vispirms nepieciešams atrast SNP
Pārsekvenēšana, elektroniskie SNP, Single
Feature Polymorphisms

Nepieciešams izveidot efektīvu platformu
genotipēšanai, kas atbilst pētījuma apjomam
(SNP skaits, paraugu skaits)
2013. GADA 8. MARTS
12
SNP ATKLĀŠANA PĀRSEKVENĒJOT

Izvēlas augu materiāli – ģenētiski (fenotipiski)
atšķirīgas šķirnes vai līnijas

Izvēlas gēnus analīzei

Izveido PCR praimerus, veic PCR un sekvenēšanu

Iegūtajās DNS sekvencēs identificē SNP
2013. GADA 8. MARTS
13
SNP ATKLĀŠANA PĀRSEKVENĒJOT
Gēns cDNS
3’UTR
Izveido PCR praimerus
Gēns cDNS
Veic PCR amplifikāciju
uz dažādu šķirņu gDNS
Gēns gDNS
http://bioinf.scri.ac.uk/barley_snpdb/
2013. GADA 8. MARTS
14
EST
IEGŪŠANAS SHĒMA
2013. GADA 8. MARTS
15
EST
DAŽĀDĀM SUGĀM
2013. GADA 8. MARTS
16
EST
UNIGĒNI
2013. GADA 8. MARTS
17
M OLEKULĀRIE MARĶIERI AUGU
ĢENĒTIKĀ

Ģenētiskās daudzveidības noteikšanai

Populāciju struktūras pētījumiem

Sistemātikā

Genoma kartēšana, gēnu identifikācija (genotips
– fenotips)
2013. GADA 8. MARTS
18
Ģ ENĒTISKĀ DAUDZVEIDĪBA
L ATVIJAS MIEŽOS
2013. GADA 8. MARTS
19
2013. GADA 8. MARTS
20
Rostoks et al. (2006) PNAS 103: 18656
2013. GADA 8. MARTS
Ģ ENĒTISKĀS KARTES
K ARTĒŠANA DABISKĀS UN
EKSPERIMENTĀLĀS POPULĀCIJĀS
21
2013. GADA 8. MARTS
22
2013. GADA 8. MARTS
H ROMOSOMU
23

Citoģenētiskās kartes

Rekombinācijas kartes
KARTES
Pirmās konstruēja jau Morgans - pamatojas uz mejotisko rekombināciju
starp marķieriem. Marķieri var būt morfoloģiski (acu krāsa Drosophila),
bioķīmiski (izoenzīmi) vai arī molekulāri (RFLP, AFLP, SSR, SNP)

Fiziskās kartes
Genoma fragmenti klonēti un kloni ir sakārtoti tādā secībā kādā tie ir
hromosomā
Citoģenētiskās, ģenētiskās (rekombinācijas) un fiziskās kartes var saistīt
2013. GADA 8. MARTS
24
C ILVĒKA KARIOTIPS –
HROMOSOMU KARTE
2013. GADA 8. MARTS
FISH
25

Fluorescent in situ hybridization

Citoģenētiska metode genoma
kartēšanai, kas izmanto ar
fluorescentu krāsu iezīmētas
DNS zondes noteiktu hromosomu
vai hromosomu rajonu
identifikācijai

Miežu hromosomu identifikācija un
fiziskā kartēšana izmantojot FISH

Brown et al. (1999) FISH landmarks
for barley chromosomes (Hordeum
vulgare L.). Genome, 42: 274
2013. GADA 8. MARTS
26
2013. GADA 8. MARTS
M IEŽU R PG 1
27
FIZISKĀ KARTE
Chromosome 1(7H)
cM
11.5
Bin Marker
ABG704
Rpg1
ABG320
21.2
ABC151A
31.8
ABG380
42.3
ksuA1A
56.6
ABC255
70.3
Cen1
82.7
ABG701
94.8
RZ242
ABC310
ABC305
0.0
103.7
112.4
LOKUSA ĢENĒTISKĀ UN
Telomere
Centromere
g1
p
R
3 RR A - B
1
04 72# 10L 228 228
7
G B1 9J SB SB
B
A
B 1 R R
1
Amy2
co
1
0A 20D 20F 20B 20C 077
2
c ic ic ic ic
G
i
B
P
P P P
P
A
co
15 co
1
A
Pi
0
c2
0D
2
c
Pi
022c13 607p19
054i05
105 kb
80 kb
115 kb
244m13 290m12
495p05
Dor4B
145.4
100 kb 110 kb
125 kb
Brueggeman et al., 2002, PNAS, 99:9328
124.5
ABG461A
2
co
1)
g
p
(R
0
31 228 .21
1
0
J
2
G
B
19
NR
RS m1
R
LR
co
F
Pi
0
c2
Pi
0B
2
c
Pi
0C
2
c
807c13
155 kb
459e17
120 kb
Rostoks et al., 2002, TAG, 104:1298
2013. GADA 8. MARTS
28
F IZISKĀS
KARTES

Klonēti genomiskās DNS fragmenti, kas sakārtoti tādā secībā,
kādā tie atrodas organisma hromosomās

Saistība ar ģenētiskajām kartēm izmantojot molekulāros
marķierus

BAC (Bacterial Artificial Chromosome) un PAC (P1 Artificial
Chromosome) klonēšanas tehnoloģijas
2013. GADA 8. MARTS
30
G ENOMA
SEKVENCE

Genomu sekvences jau apskatītas 2. lekcijā

Genoma sekvence ir visprecīzākā organisma genoma karte

Genoma sekvence vēl nenozīmē, ka atrasti visi gēni un
noteikta to funkcija
2013. GADA 8. MARTS
31
P IRMĀS
ĢENĒTISKĀS KARTES

Tomasa Hanta Morgana un
Alfrēda Stērtevanta (Thomas
Hunt Morgan, Alfred
Sturtevant) 20. gs. sākuma
eksperimenti ar Drosophila

Ģenētiskās (saistības,
rekombinācijas) kartes
Thomas Hunt Morgan (1866-1945)
2013. GADA 8. MARTS
32
M ENDEĻA
LIKUMI
1. Pirmās hibrīdu paaudzes vienveidības likums
(dominantās un recesīvās alēles)
2. Otrās hibrīdu paaudzes skaldīšanās likums
attiecībā ~3:1
3. Pazīmju neatkarīgās kombinēšanās likums
Mendeļa likumu ilustrācija izmantojot miežu
kartēšanas populāciju
http://barleyworld.org/oregonwolfe/education
2013. GADA 8. MARTS
33

G ĒNU SAISTĪBA HROMOSOMĀ
Gēnu saistība hromosomā nozīmē, ka būs
novērojamas novirzes no Mendeļa likumā
paredzētās neatkarīgās pazīmju skaldīšanās
2013. GADA 8. MARTS
34

M ORGANA UN S TĒRTEVANTA
EKSPERIMENTS AR D ROSOPHILA
Izmanto analizējošo krustojumu, novēro novirzes
no sagaidāmās 1:1:1:1 gamētu attiecības
pr+/pr vg+/vg
X pr/pr vg/vg

Novirzes ir dažāda lieluma – rekombinanto
gamētu proporcija atšķiras dažādos krustojumos

Pieņem, ka atšķirības rekombinācijas frekvencē
norāda uz attālumu starp gēniem hromosomā
2013. GADA 8. MARTS
35
S TATISTIKAS METODES ĢENĒTIKĀ

Izmanto statistikas metodes ģenētikā

Nulles hipotēze (H0) – gēni skaldās neatkarīgi

Testē vai eksperimentālie dati atbilst H0

Ja neatbilst, tad H0 tiek noraidīta un pieņem, ka
gēni ir saistīti

Nepieciešams liels skaits pēcnācēju, lai varētu
veikt datu statistisko analīzi
2013. GADA 8. MARTS
A NALIZĒJOŠĀ
36

KRUSTOŠANA
Indivīda ar nezināmu genotipu krustojums ar
recesīvu homozigotisku indivīdu
P1
A/A B/B
X
F1
A/a B/b
P2
a/a b/b
X
P2
a/a b/b
A B - 140
a b - 135 F1 gamētas
A b - 110
a B - 115
b + a B = 110 + 115 = 0.45
RF = A
AB+ a b
140 + 135
2013. GADA 8. MARTS
C 2 ATBILSTĪBAS TESTS ( C 2
GOODNESS OF FIT )
37
Lai arī RF norāda uz saistību, tomēr tā ir tuva 0.5. Nepieciešams statistiskais
tests, lai pārbaudītu vai A un B ir saistīti. Nulles hipotēze H0 pieņem, ka A un
B skaldās neatkarīgi (nav saistīti)
Neatkarīgas skaldīšanās gadījumā a b genotipa frekvence ir a un b alēļu
frekvences reizinājums
a frekvence = 135 + 115 = 250 (0.5)
b frekvence = 135 + 110 = 245 (0.49)
Sagaidāmā a b frekvence = 0.50 * 0.49 = 0.245
un sagaidāmais a b skaits = 0.245 * 500 = 122.5
Gamētas Novērots
AB
Ab
aB
ab
140
110
115
135
Sagaidāms
127.5
122.5
127.5
122.5
N-S
2
(N - S) /S
12.5
-12.5
-12.5
12.5
2
Total c
1.23
1.28
1.23
1.28
= 5.02
2013. GADA 8. MARTS
38
C 2 ATBILSTĪBAS TESTS ( C 2
GOODNESS OF FIT )
Salīdzina iegūto c2 vērtību ar kritisko c2 vērtību tabulu pie
df = 1
Iegūtā c2 vērtība (5.02) pārsniedz kritisko c2 vērtību pie p
= 0.05, tādēļ varam noraidīt H0, ka starp A un B lokusiem
nav saistības. Tas nozīmē, ka A un B ir saistīti
2013. GADA 8. MARTS
39
LOD –
LOG OF ODDS
Aprēķina attiecību starp varbūtību, ka lokusi skaldās
neatkarīgi un varbūtību, ka lokusi ir saistīti
Jo lielāks decimālais logaritms no varbūtību attiecības, jo
lielāka iespēja, ka lokusi ir saistīti
Praksē LOD > 3.0 tiek uzskatīts par pieņēmumu, ka lokusi
hromosomā ir saistīti (1:1000, ka saistība ir nejauša)
2013. GADA 8. MARTS
40
R EKOMBINĀCIJAS
VIENĪBAS

Jo lielāks attālums starp gēniem hromosomā, jo
lielāka varbūtība, ka starp tiem mejozē notiks
krustmija un veidosies rekombinantas gamētas

Rekombinācijas frekvence norāda uz attālumu starp
gēniem

Ģenētiskās kartes vienība ir 1% rekombinācijas (1
gamēta no 100), kas notikusi starp diviem lokusiem

1 ģenētiskās kartes vienību sauc par 1
centimorganīdu (1 cM)
2013. GADA 8. MARTS
41
M EJOZE
UN KRUSTMIJA

Rekombinācijas fiziskais pamats ir krustmija –
apmaiņa ar hromosomu segmentiem mejozes
laikā

1. lekcijas materiāls par Barbaras Makklintokas
eksperimentiem, kas saistīja ģenētisko
rekombināciju ar citoģenētiskiem novērojumiem
2013. GADA 8. MARTS
42
M ODERNĀS MOLEKULĀRO
MARĶIERU KARTES

Morfoloģisko marķieru iespējas ģenētisko karšu veidošanā
pat modeļorganismos ātri vien tika izsmeltas – marķieru
daudzums bija pārāk neliels

Molekulārie marķieri deva iespēju izveidot jaunas ģenētiskās
kartes, kuras sastāvēja no daudziem molekulāro marķieru
lokusiem, attiecībā pret kuriem tika kartētas pārējās
morfoloģiskās un citas pazīmes

Sastāv no daudziem marķieriem, rekombinācijas vienības
rēķina starp visiem marķieru pāriem un pēc tam izvieto tos
lineārā secībā uz hromosomas
2013. GADA 8. MARTS
43
M OLEKULĀRO MARĶIERU
KARTES

Homo sapiens RFLP karte – 1980. gads

Homo sapiens SSR karte – 1989. gads

Homo sapiens SNP karte – 1997. gads

Detalizētāka informācija par molekulārajiem marķieriem pieejama
http://plantgenetics.lu.lv/

Molekulārie marķieri kalpo kā orientieri genomā, kas atšķir dažādus
indivīdus. To fiziskā saistība hromosomā un rekombinācija starp
marķieriem ļauj konstruēt molekulāro marķieru saistības kartes
2013. GADA 8. MARTS
44
E KSPERIMENTĀLĀS
KARTĒŠANAS POPULĀCIJAS

Kartēšana balstās uz marķieru skaldīšanās
analīzi dažādu krustojumu pēcnācējos

Pirmās eksperimentālās kartēšanas populācijas
veidoja jau G. Mendelis, to darīja arī 20. gs.
sākuma ģenētiķi
2013. GADA 8. MARTS
45
PAZĪMJU KARTĒŠANA –
TRADICIONĀLĀ PIEEJA

Izvēlas vecākus, kas kontrastē pēc interesējošās
pazīmes, piemēram, izturība pret kādu slimību

Krusto divus vecākus un pēta pazīmes skaldīšanos
pēcnācējos attiecībā pret molekulārajiem
marķieriem

Kartēšanai ir zema izšķirtspēja – nepieciešamas ļoti
lielas eksperimentālās populācijas (tūkstošiem
pēcnācēju) pazīmes nosakošo gēnu identifikācijai
2013. GADA 8. MARTS
46
F2
POPULĀCIJAS

Krusto divus vecākaugus, kas kontrastē pēc
vienas vai vairākām pazīmēm, ļauj
pašapputeksnēties F1 augiem, analizē F2 augu
genotipu un fenotipu

Nepieciešamības gadījumā analizē atsevišķu
heterozigotisku F2 dzimtu pēcnācēju skaldīšanos
F3 paaudzē, lai identificētu rekombinantus
2013. GADA 8. MARTS
Izvē la s v e cā ku s, ka s a tšķ ira s
p ē c kā d a s p a zīm e s
47
P1
P2
x
F1
(d e s m iti sē k lu )
K ARTĒŠANA F2
POPULĀCIJĀ
F2
(s im ti - tū ks to ši F 2 a u g u )
G e n o tip ē k a rtē ša n a s
p o p u lā c iju a r m o l.
m a rķie rie m
A n a lize fe n o tip a
ska ld i ša n o s
F 2 d zim ta s
Izv e id o ģ e n ē tis ko ka rti u n
id e n tificē m o l. m a rķie ru s, ka s
sa istīti a r fe n o tip u (p a z īm i)
Ja n e p ie cie ša m s, a n a lizē
h e te ro zig o tisko s a u g u s F 3
paaudzē
2013. GADA 8. MARTS
P1(A)
P2(B)
48
x
F1
K ARTĒŠANA F2
POPULĀCIJĀ
Mejotiskā rekombinācija
F2 augi
F21
F22
F23
F2n
2013. GADA 8. MARTS
Fenotipēšana
Genotipēšana
49
K ARTĒŠANA
F2
POPULĀCIJĀ
Ģenētiskā karte
ar molekulārajiem
marķieriem un pazīmi
Pēcnācēji
F21
Marķieri
M1
M2
M3
M4
A
A
A
H
F22
B
A
H
F23
H
H
H
A
F2n
H
B
B
B
M15
T
M16
H
B
B
B
A
H
A
H
B
A
A
H
M27
A
H
A
H
M1
M2
M3
M4
M5
M6
M7
M8
M9
M10
M11
M12
M13
M14
M15
T
M16
M17
M18
M19
M20
M21
M22
M23
M24
M25
M26
M27
2013. GADA 8. MARTS
50
D UBULTIE
HAPLOĪDI

Ginoģenēze (sievišķā partenoģenēze, sēklotnes
kultūras) vai androģenēze (vīrišķā
partenoģenēze, putekšņmaciņu un putekšņu
kultūras)

Krustojumi ar citām sugām, kuros notiek
hromosomu eliminācija
2011. GADA 7. APRĪLIS
51

G AMETOFĪTS UN SPOROFĪTS
AUGSTĀKAJIEM AUGIEM
Gametofīts – daudzšūnu haploidāla paaudze tajā organismu
attīstības ciklā, kurā notiek paaudžu maiņa. Uz gametofīta
veidojas haploidālas gametas, kurām saplūstot, veidojas
diploidāla bezdzimumpaaudze jeb sporofīts.

Sporofīts - daudzšūnu diploidāla paaudze tajā organismu
attīstības ciklā, kurā notiek paaudžu maiņa. Tai veidojas
haploidālas sporas, no kurām attīstās gametofīts jeb
dzimumpaaudze

http://latvijas.daba.lv/vardnica
2011. GADA 7. APRĪLIS
52
2011. GADA 7. APRĪLIS
53
A UGU
GAMETOĢENĒZE

http://www.plantcell.org/content/vol16/suppl_1/

Mikrosporu veidošanās

Megasporu veidošanās
2011. GADA 7. APRĪLIS
Scheme of Microsporogenesis
54
McCormick,S. Plant Cell 2004;16:S142-S153
2011. GADA 7. APRĪLIS
Copyright ©2004 American Society of Plant Biologists
Patterns of Female Gametophyte Development Exhibited by Angiosperms
55
Yadegari, R., et al. Plant Cell 2004;16:S133-S141
Genera exhibiting these patterns are indicated in parentheses. In this figure,
the chalazal end of the female gametophyte is up and the micropylar end is
down. FG, female gametophyte.
2011. GADA 7. APRĪLIS
Copyright ©2004 American Society of Plant Biologists
Female Gametophyte Development in Arabidopsis
56
Category designations show the developmental stage affected in the female gametophyte mutants.
The gray areas represent cytoplasm, the white areas represent vacuoles, and the black areas
represent nuclei. In this figure, the chalazal end of the female gametophyte is up and the
micropylar end is down. ac, antipodal cells; cc, central cell; ec, egg cell; fm, functional megaspore;
m, megaspore; mmc, megaspore mother cell; pn, polar nuclei; sc, synergid cell; sn, secondary
nucleus.
Yadegari, R., et al. Plant Cell 2004;16:S133-S141
2011. GADA 7. APRĪLIS
Copyright ©2004 American Society of Plant Biologists
57
http://www.umanitoba.ca/afs/plant_science/courses/PLNT3140/l22/l22.1.html
2011. GADA 7. APRĪLIS
58
2011. GADA 7. APRĪLIS
59
Vrs1 (2H)
Wst (2H)
Vrs1 (2H)
wst (2H)
2011. GADA 7. APRĪLIS
60
K ARTĒŠANA
DUBULTOTO
HAPLOĪDU
POPULĀCIJĀ
Izvē la s v e cā ku s, ka s a tšķ ira s
p ē c kā d a s p a zīm e s
P1
P2
x
F1
( sim ti sē klu )
Ie g u st d u b u lto to s h a p lo i d u s (D H h o m o zig o tis ku s a u g u s) n o F 1 a u g ie m
G e n o tip ē k a rtē ša n a s
p o p u lā c iju a r m o l.
m a rķie rie m
A n a lize fe n o tip a
ska ld i ša n o s
D H li n ija s
Izv e id o ģ e n ē tis ko ka rti u n
id e n tificē m o l. m a rķie ru s, ka s
sa istīti a r fe n o tip u (p a z īm i)
2011. GADA 7. APRĪLIS
P1(A)
61
x
F1
K ARTĒŠANA
DUBULTOTO
HAPLOĪDU
POPULĀCIJĀ
P2(B)
Mejotiskā rekombinācija
Dubultotie haploīdi
DH1
DH2
DH3
DHn
2011. GADA 7. APRĪLIS
Fenotipēšana
Genotipēšana
62
Ģenētiskā karte
ar molekulārajiem
marķieriem un pazīmi
K ARTĒŠANA
DUBULTOTO
HAPLOĪDU
POPULĀCIJĀ
Pēcnācēji
Marķieri
M1
M2
M3
M4
DH1 DH2 DH3 DH n
A
B
B
B
A
B
B
A
A
B
B
B
A
A
B
M15
T
M16
B
B
B
B
A
A
A
A
B
A
A
A
M27
A
B
A
A
M1
M2
M3
M4
M5
M6
M7
M8
M9
M10
M11
M12
M13
M14
M15
T
M16
M17
M18
M19
M20
M21
M22
M23
M24
M25
M26
M27
2011. GADA 7. APRĪLIS
63
M ARĶIERU GENOTIPU
SKALDĪŠANĀS DH LĪNIJĀS
2011. GADA 7. APRĪLIS
64
G ENOTIPA DATI – M AP M ANAGER
QTX
Pēcnācēji
Lokusa
nosaukums
Rekombinācija
2011. GADA 7. APRĪLIS
65
G ENOTIPA
DATI
– J OIN M AP
2011. GADA 7. APRĪLIS
66
G ENOTIPA
DATI
– J OIN M AP
2011. GADA 7. APRĪLIS
67
G ENOTIPA
DATI
– J OIN M AP
2011. GADA 7. APRĪLIS
68
I NTEGRĒTAS (K ONSENSUS )
ĢENĒTISKĀS KARTES

Kartēšanas populācijas veido krustojot divus
vecākaugus

Ja ir izveidotas vairākas kartēšanas populācijas,
kas genotipētas ar tiem pašiem marķieriem,
iespējams šīs kartes apvienot un izveidot
integrētu (konsensus) saistības karti
2011. GADA 7. APRĪLIS
69
DH POPULĀCIJAS MIEŽU
ĢENĒTISKĀ KARTE
2011. GADA 7. APRĪLIS
70
R EKOMBINĀCIJAS KARTES UN
FIZISKĀS KARTES ATTIECĪBA

Zinot genoma fiziskos izmērus nukleotīdos un ģenētisko
karšu izmērus centimorganīdās ir iespējams izrēķināt vidējo
fiziskās un ģenētiskās kartes izmēru attiecību

Piemēram, miežu ģenētiskās kartes ir caurmērā 1250 cM
lielas, bet genoma izmēri 5 x 109 bp

Vidējā fiziskā un ģenētiskā attāluma attiecība ir 4 x 106 bp
cM-1
2011. GADA 7. APRĪLIS
71
R EKOMBINĀCIJAS KARSTIE
PUNKTI

Rekombinācija genomā nenotiek vienmērīgi – pastāv karstie
un aukstie rekombinācijas punkti

Fu et al. (2002) Recombination rates between adjacent
genic and retrotransposon regions in maize vary by 2 orders
of magnitude. PNAS, 99: 1082

Gēnus saturošie genoma rajoni (gēnu salas) bieži ir
rekombinācijas karstie punkti
2011. GADA 7. APRĪLIS
P RETRUNA STARP KRUSTMIJU
72
SKAITU UN ĢENĒTISKĀS KARTES
IZMĒRIEM

Dažādas miežu genoma ģenētiskās kartes ir apmēram 1100 –
1300 cM garas

Teorētiski ģenētiskai kartei vajadzētu būt 700 cM garai (7
homologo hromosomu pāri, katra hromosoma ir
rekombinācijas vienība ar vienu līdz divām kiazmām)

Nilsson et al. (1993) Chiasma and recombination data in
plants: are they compatible? Trends Genet, 9: 344
2011. GADA 7. APRĪLIS

similar documents