Nøgleforskel – kromosomvandring vs spring
Kromosomvandring og kromosomspring er to tekniske værktøjer, der bruges i molekylærbiologi til at lokalisere gener på kromosomerne og fysisk kortlægning af genomerne. Kromosomvandring er en teknik, der bruges til at klone et målgen i et genomisk bibliotek ved gentagen isolering og kloning af tilstødende kloner af det genomiske bibliotek. Kromosomspring er en speciel version af kromosomvandring, som overvinder brudpunkterne ved kromosomgang. Kromosomvandring kan kun sekvensere og kortlægge små længder af kromosomer, mens kromosomspring muliggør sekventering af store dele af kromosomerne. Dette er den vigtigste forskel mellem kromosomvandring og kromosomspring.
Hvad er kromosomvandring?
Kromosomvandring er et værktøj, der udforsker de ukendte sekvensregioner af kromosomer ved at bruge overlappende restriktionsfragmenter. Ved kromosomvandring bruges en del af et kendt gen som en probe og fortsættes med at karakterisere hele længden af det kromosom, der skal kortlægges eller sekventeres. Dette går fra markøren til mållængden. Ved kromosomvandring bruges enderne af hvert overlappende fragment til hybridisering for at identificere den næste sekvens.
Proberne fremstilles ud fra endestykkerne af klonet DNA, og de subklones. Derefter bruges de til at finde det næste overlappende fragment. Alle disse overlappende sekvenser bruges til at konstruere det genetiske kort over kromosomet og lokalisere målgenerne. Det er en metode til at analysere lange strækninger af DNA ved hjælp af små overlappende fragmenter fra det rekonstruerede genomiske bibliotek.
Chromosom Walking Technique – Steps
-
Isolering af et DNA-fragment, som indeholder det kendte gen eller markør nær målgen
- Forberedelse af restriktionskortet for det valgte fragment og subkloning af fragmentets enderegion til brug som en probe
- Hybridisering af sonden med det næste overlappende fragment
- Forberedelse af restriktionskortet for fragment 1 og subkloning af enderegionen af fragment 1 til brug som en probe til identifikation af det næste overlappende fragment.
- Hybridisering af sonden med det næste overlappende fragment 2
- Forberedelse af restriktionskortet for fragment 2 og subkloning af enderegionen af fragment 2 for at tjene som en probe til identifikation af det næste overlappende fragment
Ovenstående trin skal fortsættes indtil målgenet eller op til 3'-enden af den samlede længde af sekvensen.
Figur 01: Kromosomvandringsteknik
Kromosomvandring er et vigtigt aspekt af cytogenetik til at finde SNP'er fra mange organismer og analysere de genetisk overførte sygdomme og finde mutationer af relevante gener.
Hvad er kromosomspring?
Kromosomal spring er en teknik, der bruges i molekylærbiologi til fysisk kortlægning af genomer af organismer. Denne teknik blev introduceret for at overvinde en barriere for den kromosomale gang, som opstod ved at finde de gentagne DNA-områder under kloningsprocessen. Derfor kan kromosomspringsteknik betragtes som en speciel version af kromosomvandring. Det er en hurtig metode sammenlignet med kromosomgang og muliggør omgåelse af de gentagne DNA-sekvenser, som ikke er tilbøjelige til at blive klonet under kromosomvandring. Kromosomspring indsnævrer kløften mellem målgenet og de tilgængelige kendte markører for genomkortlægning.
Kromosomspringværktøj starter med udskæring af et specifikt DNA med specielle restriktionsendonukleaser og ligering af fragmenterne i cirkulære løkker. Derefter bruges en primer designet ud fra en kendt sekvens til at sekventere de cirkulære sløjfer. Denne primer muliggør hop og sekventering på en alternativ måde. Derfor kan den omgå de gentagne DNA-sekvenser og hurtigt gå gennem kromosomet for at søge efter målgenet.
Opdagelsen af genet, der koder for cystisk fibrose, blev gjort ved hjælp af det kromosomale springværktøj. Kombineret sammen kan kromosomspring og gang forbedre genomkortlægningsprocessen.
Figur 02: Kromosomspring
Hvad er forskellen mellem kromosomvandring og hop?
Kromosomvandring vs spring |
|
| Kromosom er et værktøj, der bruges i molekylærbiologi til genomkortlægning og lokalisering af specifikke gener. | Kromosomspring er et værktøj, der bruges til fysisk kortlægning af genomer og hurtig fund af målgener i kromosomerne. |
| Komparative længder af sekvensering | |
| Kun små fragmenter kan klones ved kromosomgang. | Større længder af kromosomerne kan kortlægges ved det kromosomale spring. |
| Kloning af gentagne DNA i kromosomer | |
| Kromosomgangteknik har svært ved at gå gennem de gentagne DNA-sekvenser, der findes i kromosomerne. | Det gør det muligt at omgå de gentagne DNA-sekvenser. Derfor er der ingen problemer med at finde dem under sekvenseringen. |
| Faktorer, der påvirker processerne | |
| Processens succes afhænger af størrelsen af genomet og den afstand, der skal "gås" fra en kendt genomisk position mod det ønskede gen. | Succesen afhænger ikke af størrelsen af genomet af afstanden fra markør til mål. |
| Effekter af ikke-klonet DNA | |
| Kromosomal gang kan stoppes af ikke-klonede DNA-fragmenter. | Den laveste tone piccoloer kan spille er D4. |
| Behov for en kendt sekvens | |
| Processen starter med et kendt gen nær målet. | Processen kræver et kendt fragment til primerdesign. |
Opsummering – Kromosomgang vs spring
Kromosomal gang anvendes ofte, når det vides, at et bestemt gen er lokaliseret nær et tidligere klonet gen i et kromosom, og det er muligt at identificere det med gentagen isolering af tilstødende genomiske kloner fra det genomiske bibliotek. Men når gentagne DNA-regioner findes under den kromosomale gangteknik, kan processen ikke fortsættes. Derfor bryder teknikken fra det punkt. Kromosomspring er et molekylærbiologisk værktøj, der overvinder denne begrænsning for kortlægning af genomer. Det omgår disse gentagne DNA-regioner, som er svære at klone og hjælper med fysisk kortlægning af genomer. Dette er hovedforskellen mellem kromosomgang og hop.
