Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Номер переменной тандемных повторов (или VNTR ) является расположение в геноме , где короткая нуклеотидная последовательность организована в виде тандемных повторов . Их можно найти на многих хромосомах и часто имеют различия в длине (количестве повторов) у разных людей. Каждый вариант действует как унаследованный аллель , что позволяет использовать их для личной или родительской идентификации. Их анализ полезен в генетических и биологических исследованиях, судебной медицине и снятии отпечатков пальцев ДНК .

Схема переменного числа тандемных повторов в 4 аллелях.
Вариации длины аллеля VNTR (D1S80) у 6 человек.

Структура и аллельная вариация [ править ]

На схеме выше прямоугольные блоки представляют каждую из повторяющихся последовательностей ДНК в конкретном местоположении VNTR. Повторы находятся в тандеме, то есть они сгруппированы вместе и ориентированы в одном направлении. Отдельные повторы могут быть удалены (или добавлены) из VNTR посредством ошибок рекомбинации или репликации , что приводит к аллелям с различным количеством повторов. Фланкирующие области представляют собой сегменты неповторяющейся последовательности (показаны здесь тонкими линиями), позволяющие извлекать блоки VNTR рестрикционными ферментами и анализировать с помощью ПДРФ или амплифицировать методом полимеразной цепной реакции (ПЦР), а их размер определяется гель-электрофорезом. .

Использование в генетическом анализе [ править ]

VNTR были важным источником генетических маркеров RFLP, используемых в анализе сцепления (картировании) диплоидных геномов. Теперь, когда многие геномы секвенированы , VNTR стали незаменимыми для криминалистических расследований с помощью дактилоскопии ДНК и базы данных CODIS . При удалении из окружающей ДНК методами ПЦР или ПДРФ и определении их размера с помощью гель-электрофореза или саузерн-блоттинга они образуют узор полос, уникальный для каждого человека. При тестировании с группой независимых маркеров VNTR вероятность того, что два неродственных человека будут иметь одинаковый аллельный паттерн, чрезвычайно мала. Анализ VNTR также используется для изучениягенетическое разнообразие и модели размножения в популяциях диких или домашних животных. Таким образом, VNTR могут использоваться для различения штаммов бактериальных патогенов. В контексте микробной криминалистики такие анализы обычно называют анализом множественных локусов VNTR или MLVA .

Хромосомные местоположения 13 локусов VNTR на панели CODIS.

Наследование [ править ]

При анализе данных VNTR можно использовать два основных генетических принципа:

  • Идентификационное соответствие - оба аллеля VNTR из определенного местоположения должны совпадать. Если два образца взяты от одного и того же человека, они должны показывать одинаковый образец аллелей.
  • Сопоставление наследования - аллели VNTR должны соответствовать правилам наследования. При сопоставлении человека с его родителями или детьми человек должен иметь аллель, соответствующий аллелю от каждого родителя. Если отношения более далекие, например, дедушка или бабушка или брат или сестра, то совпадения должны соответствовать степени родства.

Связь с другими типами повторяющейся ДНК [ править ]

Повторяющаяся ДНК , составляющая более 40% генома человека, выстроена в ошеломляющее множество закономерностей. Повторы были впервые идентифицированы путем выделения сателлитной ДНК , которая не показывает, как они организованы. Использование рестрикционных ферментов показало, что некоторые блоки повторов были разбросаны по всему геному. Позже секвенирование ДНК показало, что другие повторы сгруппированы в определенных местах, причем тандемные повторы встречаются чаще, чем инвертированные повторы (которые могут мешать репликации ДНК). VNTR - это класс сгруппированных тандемных повторов, которые демонстрируют аллельные вариации в своей длине.

Классы [ править ]

Это показывает теоретический пример VNTR у двух разных людей. Отображается одна нить ДНК от каждого человека, в которой есть последовательность тандемных повторов, которую разделяют люди. Наличие последовательности - это VNTR, потому что у одного человека есть пять повторов, а у другого - семь повторов (количество повторов варьируется у разных людей). Каждый повтор состоит из десяти нуклеотидов, что делает его минисателлитом, а не микросателлитом, в котором каждый повтор состоит из 1-6 нуклеотидов.

VNTRs представляют собой тип минисателлита , в котором размер последовательности повторов , как правило , десять до ста пар оснований. Минисателлиты представляют собой тип последовательности тандемных повторов ДНК , что означает, что последовательности повторяются одна за другой без других последовательностей или нуклеотидов между ними. Минисателлиты характеризуются повторяющейся последовательностью от примерно десяти до ста нуклеотидов, а количество повторов последовательности варьируется от примерно пяти до пятидесяти раз. Последовательности мини-спутников больше, чем у микроспутников., в котором повторяющаяся последовательность обычно составляет от 1 до 6 нуклеотидов. Оба типа повторяющихся последовательностей являются тандемными, но определяются длиной повторяющейся последовательности. Таким образом, VNTR, поскольку они имеют повторяющиеся последовательности от десяти до ста нуклеотидов, в которых каждый повтор в точности совпадает, считаются минисателлитами. Однако, хотя все VNTR являются мини-спутниками, не все мини-спутники являются VNTR. VNTR могут различаться по количеству повторов от человека к человеку, например, когда некоторые минисателлиты, не относящиеся к VNTR, имеют повторяющиеся последовательности, которые повторяются одинаковое количество раз у всех людей, содержащих тандемные повторы в своих геномах. [1] [2]

См. Также [ править ]

  • AFLP
  • MLVA
  • Короткий тандемный повтор
  • Тандемный повтор

Программное обеспечение для набора текста MLVA [ править ]

  • BioNumerics (с использованием плагина BioNumerics MIRU-VNTR, специально разработанного для запуска популярного теста MLVA для генотипирования штаммов Mycobacterium tuberculosis )

Ссылки [ править ]

  1. ^ https://www.nlm.nih.gov/visibleproofs/education/dna/vntr.pdf
  2. ^ https://www2.le.ac.uk/departments/mat Mathematics / redundant-content / event-microsites / bio / Dubrova.pdf

Внешние ссылки [ править ]

  • Примеры :
    • VNTRs - информация и анимированный пример
  • Базы данных:
    • База данных тандемных повторов микроорганизмов
    • MLVAbank
    • База данных коротких тандемных повторов
    • База данных тандемных повторов (TRDB)
  • Инструменты поиска :
    • ТАПО: комбинированный метод идентификации тандемных повторов в белковых структурах.
    • Поиск тандемных повторов
    • Mreps
    • ЗВЕЗДА
    • TRED
    • ТандемSWAN
    • Искатель повторителей микроспутника
    • JSTRING - Java-поиск тандемных повторов в геномах
    • Phobos - инструмент поиска тандемных повторов для идеальных и несовершенных повторов - максимальный размер образца зависит только от вычислительной мощности
  • Переменная + количество + тандемных + повторов в медицинских предметных рубриках Национальной медицинской библиотеки США (MeSH)