Миша волосся кольору мутант

Фенотип

Основи генетики вперед Basics of forward genetics

Нападаючий генетики зазвичай починається з мутагенезу організму

Можна використовувати хімікати

наприклад, етиловий ефір метил сульфонати (EMS)

Або можна використовувати випромінювання

наприклад, рентгенівські промені

Тоді екрані потомстві мутагенізірованних осіб за фенотипів інтерес

Крім випадків, коли шукав спонтанних мутацій, вперед генетики починається з мутагенезу організму. Є цілий ряд мутагенів, які були використані на більшості модельних організмів. Ці мутагенів включають хімічні речовини, як етиловий ефір метил сульфонати (EMS) і іонізуючого випромінювання, наприклад, рентгенівські промені і гамма-промені. Після того, як організм піддається впливу мутагенів, потомство організму можуть бути перевірені на фенотип інтерес. Більшість генетичних екрани включають десятки тисяч людей. Трудність екран, пов'язані з характером фенотипу інтерес.

Емпіричне визначення: функції, які відрізняються від дикого типу (нормальний)

Може бути щось видиме

наприклад, змінити колір волосся або анатомія

Або, може знадобитися інвазивний аналіз

наприклад, різні рухливість ферменту при електрофорезі

Термін "фенотип" використовують емпірично в генетиці. Це відноситься до всього, що відрізняється від нормального, еталонний штам організму. Вчені, які працюють на модельних організмах вибрали невелике число штамів, які вони вважають нормальним і посилатися на ці штами дикого типу. Таким чином, фенотип будь-яка зміна, що відрізняє мутанта з дикого типу. Фенотипи можуть бути видимими, такі, як колір волосся миша або голова анатомії в лету. Крім того, визначення фенотипу може знадобитися інвазивний аналізу, такі як поділ білків з крові допомогою гель-електрофорезу з метою виявлення змін в рухливості ферменту.

Результат мутагенезу ENU

8. Drosophila анатомічні мутант

Antennapedia мутанти дрозофіли (ліворуч) має ніг, де антени зазвичай буде формуватися в дикого типу (праворуч ).

9. генетичний аналіз

Перший крок в аналізі мутантів: точно описують фенотип

Основи прогнозування функції генів: визначити, що саме дала збій в мутанта

Це те, що продукт гена робить у дикого типу

Після потенційно цікавих мутантів були визначені за допомогою екрану, перший крок в генетичний аналіз, щоб точно описати фенотип. В основі генетики є те, що зміни в результаті видалення (або зміни) гена сказати вам, що ген робить, коли він функціонує нормально. Іншими словами, знання мутантного фенотипу дозволяє зробити висновок про функції гена продукт в дикого типу.

10. Фенотип на функції генів Phenotype to gene function

Приклад: миша

Малі очей мутанта

Ген кодує транскрипційні фактор Pax6

Необхідний для нормального розвитку очей

Те ж транскрипційні фактор, необхідний для розвитку очей у людини і плодової мухи

Наприклад виведення функції гена з мутантним фенотипом є визначення мутацій, які впливають на розвиток очей у мишей. Одна з мутацій називається малим очей (Сей) мутації. Фенотипова характеристиці зазначено, що око не вдалося сформувати за межі ранній стадії розвитку. Було встановлено, що постраждалих гена, Pax6, схожий на ген, який контролює розвиток очей у плодових мушок і людей.

11. генетичні екрани Genetic screens

Для диплоїдних організмів

дві хромосоми

мутагенез виконується

Тоді мутагенізірованних особи з'єднуються або перетнув

Екран для нащадків мутантних фенотипів

При генетичному екранів здійснюється в диплоїдних організмів (організмів з двома парними хромосомами), таких, як дрозофіли, після мутагенезу здійснюється мутагенізірованних люди повинні бути повязана або перетинаються. Такий підхід дозволяє мутації в зародкової лінії, які будуть передані потомству, де їх вплив можна побачити

12. рецесивні ознаки

рецесивна ознака

Зазвичай втратою функції мутації

Коли гетерозиготних батьків перетнулися, мутантного фенотипу з'являється в 1/4 потомства

Якщо мутація викликає рецесивна ознака (як правило, в результаті втрати функції гена), то його дія буде розглядатися в одну чверть потомства хрест гетерозиготних батьків. Це тому, що існує 50% вірогідність того, що хромосоми проведення мутації будуть успадковані від кожного з батьків, що робить ймовірність отримання обидва мутантних хромосом 1/2 X 1/2 = 1/4.

13. домінуючі риси Dominant traits

домінуюча риса

Зазвичай надлишкової функцією мутації

Коли гетерозиготних батьків перетнулися, мутантного фенотипу з'являється в 3/4 потомства

Якщо мутація є домінуючим (як правило, в результаті посилення функції генів, таких як вище вираження), то фенотип буде знайдений в 3/4 потомства хрест гетерозиготних батьків. Імовірність одержання мутанта хромосоми від обох батьків ще 50%, але в разі домінантна ознака, одну копію гена мутанта достатньо, щоб дати фенотип

14. Геноміки стосовно до генетиці Genomics applied to genetics

Genomics характеризуються наступними:

висока пропускна здатність

Використання автоматизації для прискорення процесу

Глобальний підхід

Всі гени в геномі

Стосовно до прямої і зворотної генетики

Галузі геноміки починає змінюватися, яким чином генетики не виконується. Зміни включають в себе застосування високою пропускною підходи, такі як використання автоматизації для прискорення екранів. Для повної послідовності генома, маючи список всіх генів різко змінює спосіб, в якому генетику не виконується. Genomics підходи застосовуються як для прямого і зворотного генетики процедур

15, Геноміки і вперед генетика Genomics and forward genetics

Висока пропускна здатність генетичного екрани

Кандидат-ген підхід

Щоб перейти від фенотипу до гену

інсерційного мутагенезу

Втрата функції мутації

активація тегів

Enhancer захоплення

Застосування геноміки в генетиці вперед включають високу пропускну здатність екранів і використання геномної послідовності даних, щоб швидко переміщатися від фенотипу до гену. Використання інсерційного мутагенів, як мобільні елементи викликала функціональна геноміка бібліотеки. Більшість вставками, які були використані, щоб зробити ці бібліотеки порушити функції генів, проте деякі вставки виробляємо бібліотек, в яких гени випадково активовані. Одним з показників функції є місце, в якому ген експресується. Ця інформація може бути визначена за допомогою підсилювача захоплення у випадковому вставки бібліотеки.

16. High-throughput genetic screens Висока пропускна здатність генетичного екрани

Деякі генетичні екрани відносно проста

наприклад, для видимого фенотипу, як колір очей

Якщо фенотип тонкі або повинна бути виміряна, екран більше часу

приклади

вага насіння

поведінкові риси

Існує мало потрібно для автоматизації або інший високою пропускною методів при генетичному скринінгу для легко виявити фенотип, як колір очей. Тим не менше, якщо екран для тонких змін у фенотипі, такі як пам'ять у дрозофіли, або риса, яка повинна бути виміряна, наприклад, вага насіння в Arabidopsis, то геноміки підходи можуть бути дуже корисні.

17. Промислова установка для екранів Industrial setting for screens

Висока пропускна здатність генетичного екрани часто виконуються в промислових умовах, як на малюнку на цьому слайді, з біотехнологічної компанії Paradigm генетики, Inc ™.

18. High-throughput genetic screen Висока пропускна здатність генетичного екрани

Paradigm генетики, Inc виконує "фенотипический профілювання"

Візьміть вимірювання фізичних та хімічних параметрів мутантів

наприклад, висоту рослин, розмір листя, коренів щільність і використання поживних речовин

Різні розвитку рази: в порівнянні з диким типом

Біотехнологія Генетика компанії Paradigm розробила процес він називає "фенотипический профілювання" з метою поліпшення генетичного екранів. Як правило, генетичні екранів зосередитися на одній рисою. З фенотипічні профілювання, однак, багато рис, такі як висота рослин, розмір аркуша, корінь щільність і використання поживних речовин, оцінюються в певний час в процесі розробки. Вимірювання мутантів і рослин дикого типу порівнюють з метою виявлення мутацій, які викликають тонкі ефекти на різні риси.

Дата добавления: 2014-01-05