Биоинформатика және
PhD докторы Коразбекова К.У., Әртүрлі ағзалардың геномдарының адам геномымен ұқсастығы туралы алдын ала мәліметтер
жүктеу/скачать 5,26 Mb.
|
Все лек
- Бұл бет үшін навигация:
- Алғашқы салыстырмалы геномика
- Ауру генін анықтау үшін қолданылатын жалпы процедураның сипаттамасы
- Сақталған ДНҚ тізбегі
- Полимеразды ...CGCCATAAATCAC... Ағза тізбекті
- Гендерді салыстыру Хромосома деңгейіндегі салыстыру
- Өсімдіктер геномдарының синтениясы
- Тізбектелген геномдардың синтениясы
- Тізбектелген геномдарды салыстыру
- Эволюция және тізбекті сақтау
- Тізбектілік ұқсастығы және ген қызметі
- Гомологиялық іздеу
- Гомологиялық іздеудің мысалы
- Тышқан геномында гомологияны іздеу
- Екі организм арасындағы ұқсас ДНҚ
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Түр |
Ұқсас тық |
Деректер көзі |
|
Адам
|
99,9 % |
Human Genome Project |
|
100 % |
Біржұмыртқалы егіздер | |
|
Шимпанзе
|
98,4 % |
Americans for Medical Progress; Jon Entine в San Francisco Examiner |
|
98,7 % |
Richard Mural из Celera Genomics, цитируется в MSNBC | |
|
Бонобо, н/е ергежейлі шимпанзе |
Шимпанзе сияқты | |
|
Горилла |
98,38 % |
Интергенді қайталанбайтын ДНҚ-ны зерттеуге негізделген (American Journal of Human Genetics, февраль 2001, 682, с. 444—456) |
|
Тышқан
|
98 % |
Americans for Medical Progress |
|
85 % |
белоктарды кодтайтын барлық тізбектерді салыстыру кезінде, NHGRI | |
|
Ит |
95 % |
Jon Entine в San Francisco Examiner |
|
C. elegans |
74 % |
Jon Entine в San Francisco Examiner |
|
Банан |
50 % |
Americans for Medical Progress |
|
Нарцисс |
35 % |
Steven Rose в The Guardian от 22 января 2004 |
Салыстырмалы геномиканың қалыптасу тарихы
«Адам геномы» жобасында іс жүзінде адам геномының секвенирлеуінің
негізін дайындау үшін қысқарақ геномдық тізбектерді пайдалану ұсынылды
Секвенирлеу нәтижелері
көптеген бактериялар
модельдік организмдер
сыра ашытқысы S. cerevisiae, нематод C. elegans, Arabidopsis thaliana және жеміс шыбыны Drosophila melanogaster
Бұл геномдарды салыстыру салыстырмалы геномиканың бастауын белгіледі
Алғашқы салыстырмалы геномика
Толық геном тізбегін алғанға дейін салыстырмалы геномика
Геном мөлшері
Түрлер арасындағы ДНҚ мазмұнын салыстыру
Қайталанбайтын және қайталанатын ДНҚ
Гибридизация кинетикасы арқылы
Қайталанатын ДНҚ мөлшері түрлер арасында айтарлықтай
ерекшеленетіні анықталды
Ауру генін анықтау үшін қолданылатын жалпы процедураның сипаттамасы
Ауру генін теориялық түрде сақтай алатын геномның аймақтары (қызыл түспен белгіленген) көптеген зардап шеккен адамдарда анықталған. Бұл аймақтар қабаттасатын кез келген аймақта қызығушылық тудыратын ауру генінің болуы ықтималдығы жоғары (Esherma1 – Own work. License: CC BY-SA 3.0)
Салыстырмалы геномика
Сақталған ДНҚ тізбегі
маңызды гендер мен белоктарды түсінуге мүмкіндік береді
Гендердің ерекше қасиеттерін және организмдер арасындағы айырмашылықтарды анықтауға мүмкіндік береді
екі организм арасындағы эволюциялық қарым-қатынастарды түсінуге
мүмкіндік береді
патогендермен күресудің инновациялық тәсілдерін ұсынады
инфекцияға қарсы үйлесімді шабуыл жасау үшін маңызды
адам өмірінің жаһандық стандарттары жақсарды (ауыл
шаруашылығы, биотехнология, фармакология)
Геномды секвенирлеу
Геномдарды бір-бірімен салыстырған кезде биологиялық реттіліктер, құрылымдар мен функциялар әртүрлі организмдер арасында ортақ деп есептейміз
Бөліп алу секвенирлеу
Полимеразды
...CGCCATAAATCAC...
Ағза
тізбекті
реакция
«сынауықтағы» ДНҚ Реттілік / тізбек
Геномды салыстыру:
гендер саны және сол гендердің хромосомаларда
орналасқан жері
Геномды салыстыру
Гендерді салыстыру Хромосома деңгейіндегі салыстыру
гендердің саны геномның
Мысалы:
Arabidopsis thaliana және Drosophila melanogaster
Арабидопсисте дрозофилаға
қарағанда 8 миллион нуклеотидтік
негіз жұбы аз, бірақ оның гені 12 000
артық
өлшемін көрсетпейді
екі организмнің физикалық орналасуы (синтения) туралы түсінік береді
Синтения мысалы:
Адам мен кеміргіштердің Х-
хромосомалары
ғалымдар сәйкесінше 20-хромосомада
және 2-хромосомада реципрокты синтеникалық топтардың болуын белгіледі. Генетикалық ақпараттың орналасуы осы блоктың бойымен сақталады
Карл Аксел Магнус Линдманның
«Arabidopsis thaliana» –
Өсімдіктер геномдарының синтениясы
Өсімдік геномдарының синтениясы: күріш, жүгері және бидай
Күріш - орталықтағы ең
кішкентай геном
Бидай – ең үлкен геном –
сыртқы шеңбер
Хромосомаларда ұқсас жерлерде кездесетін гендер көрсетілген
Тізбектелген геномдардың синтениясы
Тінтуір мен адам геномдарының тізбегін салыстырған кезде біз керемет синтенияның аймақтарын табамыз
Хромосома бойындағы ұзақ созылулар үшін гендер дерлік бірдей тәртіпте болады
PhD докторы Коразбекова К.У., АрқПИ, 2021
Тізбектелген геномдарды салыстыру
Әртүрлі түрлердің геномдық тізбектерін салыстыру келесілерді анықтауға көмектеседі:
Гендік құрылым
Гендік функция
Реттеуші реттіліктер
Гендік өнімдер арасындағы өзара әрекеттесу
Эволюция және тізбекті сақтау
Бақылау негізіндегі геномды салыстыру: сақтау = функция
Егер ДНҚ тізбегінде ешқандай шектеулер болмаса, кездейсоқ мутациялар
орын алады
Ондаған миллион жылдар ішінде бұл кездейсоқ мутациялар бір-бірімен
байланысты екі тізбекті әртүрлі етеді
Тізбектілік ұқсастығы және ген қызметі
Жаңа реттелген ДНҚ немесе геномдық аймақ белгілі функцияның генін кодтайтынын анықтау үшін функцияны тудыратын тізбекті салыстыру кеңінен қолданылады
Басқа түрлерде (немесе сол түрлерде) ұқсас тізбекті іздеу
Гомологиялық іздеу
ДНҚ тізбектерінің дерекқорларын іздеу
Тізбектерді туралау үшін компьютерлік алгоритмдерді пайдаланыңыз
Тізбектер арасындағы тамаша сәйкестіктерді талап етпеңіз
Кірістіруге, жоюға және негізгі өзгерістерге рұқсат беріңіз
Ең жиі қолданылатын алгоритмдер:
BLAST
FASTA
Гомологиялық іздеудің мысалы
Ciona intestinalis губкасының қабығы негізінен целлюлозадан тұрады
BLAST деректер базасында целлюлоза синтезіне қатысатын Arabidopsis эндоглюканаза генін пайдалана отырып, осы губканың геномына іздеу жүргізілді
Дрозофила мен адамдарда кездесетін гендермен қапталған губка генінде
жоғары гомология табылды
Губка эндоглюканаза гені транслокация арқылы пайда болды деген
қорытынды жасалды
Тышқан геномында гомологияны іздеу
Гомологиялар тінтуірдің бүкіл
геномында іздестірілді
Жалпы геномның 27% басқа көп жасушалы организмдерде кездеседі
эукариоттарда 29%
6% - хордаларда
басқа сүтқоректілерде 14%
тек 1%-дан азы ғана тектік спецификалық гендер
Екі организм арасындағы ұқсас ДНҚ
гендер блоктарын салыстыруға мүмкіндік береді
Туысқан организмдер арасындағы аралық метаболизмнің көптеген ферменттерінде хромосомаларда бірдей орналасқан сақталған гендер бар.
Аналитика әдісін қолдана отырып, зерттеушілер реттеуші реттілікке сәйкес келетін
хромосомалардың ұқсас аймақтарын, сондай-ақ кейіннен өндірілген ақуыз
функциясы үшін гендердің функционалдық локустарын анықтайды
Жұппен талқылаңыз
Тірі ағзалардың геномын салыстыру адамның тіршілік әлеуетін
жақсартатындығына сенімдісіз бе?
жүктеу/скачать 5,26 Mb.
Достарыңызбен бөлісу: