Genomika tárgy 1
Yüklə 327,75 Kb.
|
| Genomika tárgy vizsgakérdései 2008. Általános genomika
Egy diploid sejt teljes haploid DNS tartalma+mitokondriális DNS
A genom működésének, szerkezetének, kölcsönhatásainak vizsgálata és az ezekhez tartozó módszerek. A nukleotidok vizsgálatán túl ide tartozik a fehérjék vizsgálata is, bioinformatika, „system biology” stb. A genomika lehet pl.: strukturális genomika, komparatív genomika, funkcionális genomika, humán genomika, farmakogenomika, orvosi genomika, stb
Az orvosi genomika annak vizsgálata, hogy : -a genom hogyan befolyásolja a különböző betegségekre való hajlamot -milyen gének, genetikai variációk, gén-gén kölcsönhatások vesznek részt az adott fenotípus (pl. betegség) kialakításában -hogyan befolyásolhatjuk a genom működését hogy megakadályozzuk a betegség kialakulását -a genom-környezet kölcsönhatás hatása a betegség kialakulásában.
A US kormány projekt, a Department of Energy és a National Institutes of Health koordinálja.
Azonosítani a kb. 100.000 gént a humán genomban Nyilvános adatbázisokban tárolni az információkat, és szoftvereket fejleszteni az elemzéshez Etikai, törvényi és társadalmi problémákat tisztázni Élethez nélkülözhetetlen gének
Celera, melyet Craig Venter alapított.
Jelenleg 5-10 millió $/ genom.
-Celera: 21 kevert etnikumú donor (kor, nem önmeghatározott etnikum),130-130 ml vér, a férfiaktól 5 adag sperma 6 hét alatt. 2 férfit és 3 nőt választottam k: 1 afrikai, 1 spanyol-mexikói, 1 kínai, 2 kaukázusi. Szempontok: diverzitás, minőség.( De valószínűleg Craig Venter genomját határozták meg.) -HGP 2 centrum gyűjtötte a donorokat hasonló elvek alapján
Ismert gének: 22. 205, ismeretlen: 1. 019, pszeudogének: 731, RNS gének 3. 976, bázis párok:3.253.037.807
4.425
1.2%-a az eukromatikus régiónak.
Dystrophin (DMD) 2.2 Mb
Titin 104.076 bp
Géngazdag kromoszómák: 17, 19, 22. A leggazdagabb a 19-es:63,8 Mb= 1432 gén.
Y: 90 gén, 1,56 gén/ Mb
Az emberekben található legtöbb mutáció a férfiakban keletkezik.
1 cM= 1% rekombináció két locus között meioziskor kb.=1 Mb
Olyan szekvenciákat ahol a CpG dinukleotid arány magasabb
Sokszor egybeesik a gének 5' végével. Metilálásával gén inaktiváció, szerepe van az imprintingben, génexpresszió szabályozásában.
Alu (SINE) kb. 1000000 kópia, 10,6%-a a genomnak
1000-több100.000 bázis darabok 0,1,2,3 stb. kópiában találhatók meg a genomban. Ezek a régiók kb. 12%-át foglalják el a genomnak és a gének kb-10%-a érintett.
SNP szinten átlagosan 0.1%-ban
Inaktív gének, nem expresszálódó másolat, kb. 2000 db, processed (intron nélküli) és unprocessed duplicated (intronos)
Génduplikáció eredménye, intronos v intron nélküli változat, működnek.
Intronokban a leggyakoribbak az SNP-k.
Junk azaz szemét DNS, amiről korábban azt hitték h nem jó semmire. Ezek a szekvenciák nem kódolnak fehérjéket.
Milyen gének egyediek egy fajra nézve, milyen szekvenciák nélkülözhetetlenek az emlős élethez, melyek a többsejtűek alapfehérjéi...
Ha két genomikai régió egymással csaknem teljesen megegyezik két egymástól már rég elkülönült fajban,akkor ez a régió szelekciós nyomás alatt van, azaz valamilyen olyan funkciója van, amelynek változása életképtelenné teszi az élőlényt ( a mutáns kiszelektálódik).
Kb. 12%-a
A genom olyan módosulásaival foglalkozik ami nem érinti közvetlenül a DNS szekvenciát. Nukleotidok metilációja, hisztonok metilációja, acetilációja, foszforizációja, stb. Multifaktoriális betegségek
Multifaktoriális vagy komplex betegségeknek nevezzük azokat a betegségeket, amelyek néhány (oligogenic), vagy sok (polygenic, poligénes) gén és környezeti hatások révén alakulnak ki.
1. Segít megismerni a molekuláris pathomechanimust: új gyógyszercélpontok azonosítása 2. Emberek közötti genetikai különbségek miatt más a kezelésre adott válasz: a genetikai háttér megismerésével lehetőség nyílik a személyre szabott kezelésre 3. Ki lehet szűrni a betegségre genetikailag hajlamos embereket: áttérés a ‘diagnosztizáld és kezeld’-ről a ‘jósold és előzd meg’ stratégiára Problémák: 1. Az emberek genetikailag túlságosan heterogének ahhoz, hogy megvalósuljon a személyre szabott terápia (bár vannak már példák: tumorok kezelése kemoterápiával) Az emberek nem nagyon vehetők rá életmódváltoztatásra a jövőbeni egészségük érdekében (ld. dohányzás, ivás, drog, étkezés) Mert a monogénes betegségekhez képest sokkal gyakoribbak, jellemző rájuk a családi halmozódás, de nem mendeli öröklődésűek, kezelésük óriási pénzeket emészt fel. Bizonyos szempontból majdnem minden betegséget nevezhetünk multifaktoriálisnak.
Családi halmozódás összehasonlítása a populációs gyakorisággal: λ Rérték: a betegség esélye az R rokonban osztva a betegség esélyével (gyakoriságával) a teljes populációban. Leggyakrabban használt: λs; s= sib (ált. monozigóta) Minél nagyobb a λRérték 1-nél, annál nagyobb a genetikai hányad a jellemzőben (betegségben). λR =1 azt jelenti, hogy a jellemzőnek nincs öröklődő hányada.
Hibaforrás a λR adatokkal: közös környezet -Lehetséges megoldások: külön nevelt egypetéjű ikrek. Nehézségek: kevés van belőlük, a szeparáció nem teljes, statisztikai torzítás az azonosságok keresése miatt, méhen belüli hatások nem szűrhetők ki (pl. IQ, koraszülés/táplálékhiány okozta felnőttkori betegségek). -Örökbefogadott gyerekek vizsgálata. Hátrány: biológiai szülők nem ismertek, szelektív kihelyezés (sokszor hasonló környezetbe kerül a gyerek).
-Lehetséges megoldások: külön nevelt egypetéjű ikrek. Nehézségek: kevés van belőlük, a szeparáció nem teljes, statisztikai torzítás az azonosságok keresése miatt, méhen belüli hatások nem szűrhetők ki (pl. IQ, koraszülés/táplálékhiány okozta felnőttkori betegségek). -Örökbefogadott gyerekek vizsgálata. Hátrány: biológiai szülők nem ismertek, szelektív kihelyezés (sokszor hasonló környezetbe kerül a gyerek).
QT: quantitative trait: valamilyen számmal definiálható jellemző. Pl.: LDL-C, vérnyomás, IgE szint,
Discontinuous (dichotomous) jellmezők (pl.: ajakhasadék) is lehetnek QT-k: betegség megléte/hiánya. QT-kat is lehet dichotomizálni: pl. 130 feletti szisztolés vérnyomás a kóros.
QTL: quantitative trait locus: olyan locus amelyik az adott jellemzővel együtt szegregál.
Genetikai heterogenitás: Különböző allélkombinációk hasonló fenotípushoz vezetnek (allél heterogenitás). Különböző lókuszon található mutációk ugyanazt a betegséget okozzák (lókusz heterogenitás) Inkomplett penetrancia: a mutáns gén hordozója nem beteg (Penetrancia: %-ban megadott érték, amely azt mutatja, hogy a betegséget okozó allélt (mutációt) hordozóknak hány százaléka beteg.) Fenokópia: Kizárólag környezeti hatások ugyanazt a klinikai képet eredményezik, mint a genetikai tényezők Pleiotrópia: Ugyanaz a mutáció a környezet hatására más klinikai képet eredményezhet.
Genetikai heterogenitás: Különböző allélkombinációk hasonló fenotípushoz vezetnek (allél heterogenitás). Különböző lókuszon található mutációk ugyanazt a betegséget okozzák (lókusz heterogenitás)
Inkomplett penetrancia: a mutáns gén hordozója nem beteg (Penetrancia: %-ban megadott érték, amely azt mutatja, hogy a betegséget okozó allélt (mutációt) hordozóknak hány százaléka beteg.)
Fenokópia: Kizárólag környezeti hatások ugyanazt a klinikai képet eredményezik, mint a genetikai tényezők
Pleiotrópia: Ugyanaz a mutáció a környezet hatására más klinikai képet eredményezhet.
Nehéz a pontos diagnózis: Sokszor nincs standard diagnózis. Lehet klinikai tünet, vagy biokémiai paraméter Életkorral változhat a klinikai kép A tünetek epizódokban jelentkezhetnek Más betegség hasonló tünetekkel A különböző betegségek gyakran együtt fordulnak elő. Fontos a betegség pontos definíciója. -Szigorú feltételek. Előny: nagyobb az esély, hogy genetikailag homogénebb populációt vizsgálunk. Hátrány: kevesebb beteg -Lazább feltételek. Sok beteg, de heterogénebb genetikai háttér. Köztes fenotípus (intermediate, vagy endophenotype) : egy betegségen belül bizonyos tünetek különböznek. Pl.: asztma: IgE, szint, nem allergiás; atherosclerosis: stabil/nem stabil angina, magas vérnyomás: alacsony renin szint (emelkedett ARR)/normális renin szint.
A fenotípust (pl. betegséget) rengeteg gén és a környezet folyamatos kölcsönhatása alakítja ki. A bonyolult biológiai hálózatok egyes csomópontjaiban történő variációkat, a szervezet kompenzálni képes, de egyéb (genetikai, vagy környezeti) hatások révén megnyilvánulhatnak. Az ilyen rendszerek modellezésével, jellemzésével foglalkozik a rendszerbiológia.
Méhen belüli hatások: epigenetikai tényezőkön keresztül egész életre kihatnak. Extrém példa: svéd kutatók megállapították, hogy a nagyszülők életmódja is befolyásolhatja az unokák betegségekre való hajlamát. Azoknak a férfiaknak az unokája akik jól éltek (sokat ettek) 1890-1920 között 4x olyan gyakran haltak meg 2DM-ben, mint azokak akik éheztek (Kaati, G., et al Cardiovascular and diabetes mortality determined by nutrition during parents' and grandparents' slow growth period. European Journal of Human Genetics, published online, doi:10.1038/sj.ejhg.5200859 (2002)). Étkezés, stressz, dohányzás, fertőzések, életmód, nevelés, éghajlat stb.
Takarékos gén hipotézis: Bizonyos etnikumok alkalmazkodtak az állandó, és a periodikus éhezéshez, vagy pl a sóvisszatartáshoz. Pl.:A mai táplálék-bőségben állandó kalóriabevitel és raktározás folyik. A soványak a kivételek, akik valamilyen mutációval elvesztették a meglevő raktározási képességeiket, vagy valahogyan kicsúsztak a szelekciós kontroll alól. Példa: 300 nőből 29% nem hízott fiatal kora óta.: aromatase P450 (CYP19) génben a 4.intronban van egy tetranukleotid ismétlődés (TTTA). Hosszú: magas 17 β-estradiol, alacsony androgén: soványabbak, egészségesebbek, mint a rövid TTTA ismétlődésűek.
A gyakori multifaktoriális betegségeket normális gének okozzák, amelyek rossz kombinációban fordulnak elő, vagy nem megfelelő környezeti viszonyok közé kerültek (pl. afrikaiak az USA-ba, Pima indiánok). Gyakori betegség/gyakori variáns hipotézis (CD/CV): ez a legkedvezőbb a populációs vizsgálatokban. Gyakori betegség /ritka variáns hipotézis (CD/RV): nehéz megtalálni betegség /fix variáns hipotézis (CD/FV): különböző etnikumokban vannak rögzült variánsok, amelyek a betegségre való hajlamért felelnek: pl. feketékben a magas vérnyomásért: population admixture Az emberiség kialakulásakor hasznos gének, ma betegséget okozhatnak. Pl. fokozott immunválasz→ krónikus gyulladások → atherosclerosis, asztma. A fiatalkorban hasznos gének, időskorban betegséget okozhatnak (étvágy, testmagasság). Tisztaság hipotézis: kevés patogén, új „ellenség” keresése, Th1/Th2 egyensúly eltolódása → allergiás megbetegedések A hibás gének a késői manifesztáció miatt nem tudnak kiszelektálódni. Multifaktoriális betegségek vizsgálati módszerei
Teljes genomszűrés (kapcsoltsági analízis) Teljes genom asszociációs vizsgálatok (SNP) Asszociációs vizsgálatok -Jelölt gén asszociációs vizsgálatok -Jelölt régió asszociációs vizsgálatok Microarray génexpressziós vizsgálatok Állatkísérletek, állatmodellek
Hardy Weinberg eloszlás: a genotípusok eloszlása egy random populációban: p2+2pq+q2 ahol p és q a genotípust meghatározó két allél gyakorisága.
Eltérés okai: -a mintavétel nem véletlenszerű. pl.: sok rokon van a mintában -a vizsgált allél valamilyen szerepet játszik a vizsgált populáció fenotípusában.Pl.:CFTR gén ΔF508-es allélt vizsgálva CF-esekben a homozigóták túlsúlya mutatható ki. -Beltenyészet (inbred) populáció: homozigóták aránya megnő.
Ha több, egymás melletti allél gyakran fordul elő különböző emberekben egyszerre, azaz együtt öröklődnek (közöttük csak nagyon ritkán van crossing over) akkor azt mondjuk, hogy ezek az allélek egy haplotípuson vannak.
LD: Két lókusz egymás közelében van a kromoszómán és nem egymástól függetlenül öröklődnek. Populációs eloszlásuk nem véletlenszerű.
LD: kapcsoltság van a vizsgált marker és a betegséget okozó gén között
LD: kapcsoltság van a vizsgált marker és a betegséget okozó gén között
Rekombinációs hányad (recombination fraction): sok meiosis vizsgálatakor a megfigyelt esetek hányad részében volt rekombináció. Jele: θ, maximális értéke 0,5: ha pl. a két lókusz másik kromoszómán van. Max értéke:0,5: ha pl. a két lókusz másik kromoszómán van.
0 hipotézis: a két lókusz között nincs kapcsoltság: θ = 0,5.
LOD = logarithm of odds, annak az esélynek a 10-es alapú logaritmusa, hogy két lókusz genetikailag kapcsolt, összehasonlítva annak az esélyével, hogy nem kapcsolt. Pl. LOD = 3 azt jelenti, hogy 1000x-es (103x) a valószínűsége annak, hogy két lókusz együtt öröklődik, mint annak, hogy nem (0 hipotézis). (A LOD score =3 felel meg a p=0,05-ös valószínűségnek.)
Parametrikus LOD score: monogénes (mendeli öröklődésű) betegségek Paraméterek: öröklődés típusa (pl. recesszív), betegség penetranciája Nemparametrikus: multifaktoriális betegségek
Nem-parametrikus LOD score számítása ASP: A testvéreknél annak a valószínűsége, hogy a szüleik 0,1, vagy 2 haplotípusát örököljék: 1/4, 1/2, 1/4 (ld. A ábra) Ha az egyik haplotípus a betegéggel együtt öröklődik, akkor ez az eloszlás megváltozik (ld B és C). Ebből számolnak LOD score-t.
Founder populáció: kisszámú ősre visszavezethető beltenyészet populáció Genetikailag homogén populációk Ritkábban elhelyezkedő markerekkel is lehet találni kapcsoltságot. GENEHUNTER program (Kruglyak): a családokban vannak alapítók (founder) és nem alapítók (nonfounder), akiknek a szülei is ismertek. Bármennyi lókuszt tud vizsgálni, az eredmény NPL: nonparametric lod score.
Kiválasztott génekben vizsgálunk SNP-ket, és összehasonlítjuk a gyakoriságukat betegekben és egészségesekben, vagy nézzük, hogy az SNP-k milyen fenotípussal asszociálnak (pl. QT-kel) Módszer: hagyományos PCR, majd általában RFLP, de lehet allélspecifikus PCR. Vagy: Real time PCR: ABI: kidolgozott SNP set: több 100.000 SNP, Taqman próba Előny: olcsó, és egyszerűen kivitelezhető, könnyen értékelhető Hátrány: csak ismert gének és SNP-k vizsgálatára alkalmas, nagyon sok a hamis pozitív eredmény (statisztikai hiba)
Pozitív asszociáció oka lehet: -Direkt hatás: a vizsgált allél okozza a betegséget -Természetes szelekció. Az illető allél megnöveli a túlélés esélyét a tanulmányozott betegséggel szemben -Populációs rétegződés (population stratification): egyes népcsoportokban bizonyos allélok gyakrabban fordulnak elő. Pl. evőpálcika gén (HLA-A1 gyakoribb a kínaiakban) -Statisztikai hiba (egyes típusú): a kérdések számával korrigálni kell a p-t. P=0,05 azt jelenti, hogy 95% a valószínűsége hogy az allél asszociál a kérdéses betegséggel.Megfordítva: 5%, hogy nem, ami azt jelenti, hogy 20 vizsgálatból csak egyszer tévedünk. De ha 50 allélt vizsgálunk akkor már nagy az esély, hogy hamis pozitívat is kapunk→Bonferroni korrekció: a szükséges p = 0,05/a kérdések száma. -LD: kapcsoltság van a vizsgált marker és a betegséget okozó gén között.
Population admixture: (hozzákeveredés) Olyan populációkat vizsgálunk együtt, akik különböző genetikai háttérrel rendelkeznek (Pl.: afrikai, fehér: magas vérnyomás): az egyes populációkra a betegséget okozó specifikus genetikai variációk elveszhetnek (felhigúlnak). Vagy: a vizsgált populációban vannak olyanok, akik kevert genetikai háttérrel rendelkeznek (pl.: kaukázusi “fenotípusú” fekete (afrikai) nagymamával, vagy roma egyén akinek ősei között kaukázusiak is voltak, stb.
Kontroll csoport megválasztása nagyon fontos: ugyanolyan populációs rétegződéssel kell rendelkeznie (etnikum, nem, kor, környezet stb.) mint a betegcsoportnak. Belső kontroll módszer, pl. : Lehetséges megoldások kontroll csoport problémára: -Transmission disequilibrium test (TDT): 50%-kal több munka: beteg+ szülők kellenek hozzá: azokat a szülőket választja ki, akik heterozigóták a betegséggel asszociáló M1 markerre, és azt vizsgálja, hogy hány szülő adja át az M1 allélt a beteg gyerekébe vs. hány nem. -Vagy discordant sib pair analízis: olyan testvérpárok vizsgálata melyek közül az egyik beteg, a másik nem.
-Prospective study: a résztvevőktől mintát (vért, DNS-t stb.) vesznek, felveszik az adataikat, és évekig, sokszor évtizedekig követik a sorsukat. Pl. UK Biobank project: 500.000, 40-69 éves ember sorsát követik 25 évig. 2007 áprilisban kezdődött, 2010 v 11-ig tart. -Retrospective study: A résztvevőket az alapján válogatják, hogy betegek-e? Pl.: case-control vizsgálatok.
OR= odds ratio. Használat: retrospective vizsgálatok. RR= relative risk: használat: prospective vizsgálatok. OR jelentése: az esély, hogy az illető allél (vagy lókusz) asszociál a betegséggel a betegekben osztva az eséllyel a kontroll csoportban. RR jelentése: az asszociáció valószínűsége a betegcsoportban osztva az asszociáció valószínűségével a kontrollcsoportban. Példa: vizsgált populáció: 50 beteg, 50 kontroll (100-100 allél) „hibás” allél a betegekben: 80, a kontrollokban: 40 „jó” allél a betegekben: 20, kontrollokban: 60. OR = 80/20÷40/60 = 6 RR = 80/(80+20) ÷ 40/(60+40) = 2 Jelentésük: ha OR, vagy RR > 1 az illető allél fokozza a betegség kockázatát. De a 95%-os konfidencia intervallum (95%CI) alsó határának is nagyobbnak kell lenni 1-nél (függ az esetszámtól). Ha OR vagy az RR <1 akkor az allél véd a betegség kialakulása ellen. De a 95%CI felső határának is kisebbnek kell lenni 1-nél!
Mikroszatellita markerek:Másnéven: short tandem repeat (STR) polymorphisms 1-4 bp ismétlődések. Az első nagy felbontású genetikai térkék (1cM) ezek segítségével készült el. A és T ismétlődések: nagyon gyakoriak: összesen 10 Mb (0,3%), C, G ritkábbak. CA/TG: 0,5%, CT/AG: 0,2% (50 kb-onként), CG/GC ritka Jelenleg az STR genetikai térkép 10.000 STR-ből áll, a fizikai távolságokat a CEPH családok segítségével határozták meg. ABI (Applied Biosystem): 10 cM set (MD-10, 400 marker), 5 cM (HD-5, 811 marker) set PCR általában ≥ 100 bp, majd szeparáció: agaróz, PAGE, kapilláris elfo Diverzitás foka: heterozigótaság: Annak a valószínűsége, hogy egy marker egy véletlenszerűen kiválasztott emberben heterozigóta; 0 ha nem variábilis, 1 ha nagyon variábilis. Informatív a marker ha a heterozigótaság ≥0,7. Fő előny nagyon polimorfak, gyakran informatívak Hátrány: -Nagyon munkaigényes, drága -Kis különbségek között kell különbséget tenni. Családokban a várható rekombináció sűrűség kb. 50 cM, nem-rokonok között 5-200kb → sűrűbb marker kell (SNP)
túl nagy régiót jelöl meg (>5 cM), drága, nehézkes
Asszociációs vizsgálatok: Teljes genom asszociációs vizsg., jelölt gén asszociációs vizsg., jelölt régió asszociációs vizsg.
Kiválasztott génekben vizsgálunk SNP-ket, és összehasonlítjuk a gyakoriságukat betegekben és egészségesekben, vagy nézzük, hogy az SNP-k milyen fenotípussal asszociálnak (pl. QT-kel) Módszer: hagyományos PCR, majd általában RFLP, de lehet allélspecifikus PCR. Vagy: Real time PCR: ABI: kidolgozott SNP set: több 100.000 SNP, Taqman próba Előny: olcsó, és egyszerűen kivitelezhető, könnyen értékelhető Hátrány: csak ismert gének és SNP-k vizsgálatára alkalmas, nagyon sok a hamis pozitív eredmény (statisztikai hiba)
STR (mikroszatelliták), sib pair analysis
Diverzitás foka: heterozigótaság: Annak a valószínűsége hogy egy marker egy véletlenszerűen kiválsztott emberben heterozigóta; 0 ha nem variábilis, 1 ha nagyon variábilis
Jelölt régió: kapcsoltsági analízis után a maximális LOD-ot tartalmazó két marker között sűrűbb markerekkel (pl. SNP-k) asszociációs vizsgálat. Nem kell ismerni a pathomechanizmust. Sok mintát igényel: sok rekombináció kell.
Összehasonlítják az SNP-k eloszlását betegekben és egészségesekben a teljes genomban
Probléma: nagyon nehéz értékelni ilyen óriási adathalmazt (pl. 500.000x1.000 = 500 millió adat csak az SNP-kből egy 1000 fős populációnál): szakképzett bioinformatikusok kellenek
GenomeLab SNPstream Genotyping System, Beckman SE Genetikai Sejt- és Immunbiológiai Intézet: Core facility laor 4,608 to 800,000 genotipes in 24 hours (12 plex PCR) 18,432 to 3,200,000 genotypes in 24 hours (48 plex) Kb.: 60 Ft/SNP
Teljes genom asszociációs vizsgálatok
Szabadon keresztezhetőek: öröklődés (QTL) vizsgálata, meiosis Az egér genom csak 300 génben különbözik az emberétől Lehet velük kísérletezni, kezelést kipróbálni Szövettani minták könnyebb hozzáférhetősége: könnyebb, pontosabb diagnózis, génexpressziós vizsgálat minden szövetből Egérspecifikus ellenanyagok, reagensek Genetikailag módosított állatok
A betegségek lefutása, tünetei eltérhetnek az emberétől Különbségek a genomban (humán vs. állat)
„KO” állatok (egerek):génkiütéssel elő lehet állítani olyan fenotípusokat (betegségeket), amelyek egyébként az adott állatra nem jellemzőek: pl.: apoE, LDLR KO egerek megfelelő diétával a humán atherosclerosist mintázzák; leptin KO: obez egér, leptin receptor KO: NIDDM, T-bet KO: krónikus asztma Egyes gének szerepét, működését tanulmányozni lehet Transzgenikus állatok: gének túlexpressziója. Szerepe mint fent. RNSi-vel in vivo génmódosított állatok
génkiütéssel elő lehet állítani olyan fenotípusokat (betegségeket), amelyek egyébként az adott állatra nem jellemzőek: pl.: apoE, LDLR KO egerek megfelelő diétával a humán atherosclerosist mintázzák; leptin KO: obez egér, leptin receptor KO: NIDDM, T-bet KO: krónikus asztma Egyes gének szerepét, működését tanulmányozni lehet Atherosclerosis: egerek védettek ellene: apoE, vagy LDLR KO egereket etetik ún. Western típusú diétával.
„Congenic strain”, vagy kongenikus törzs: olyan (pl. egér)törzs amely a fenotípusra „nem hajlamos” törzstől csak a hajlamosító régióban különbözik. Mindig a QT-t hordozót kell visszakeresztezni a QT-t nemhordozó szülői egértörzzsel.
A beltenyésztett egértörzsek közötti mérhető fenotípusos jellegekben különbségek vannak. Keresztezésekkel és visszakeresztezésekkel ezek nyomonkövetése, majd a különbséget okozó genetikai háttér tisztázása. RI (recombinant inbred=rekombináns beltenyésztett). Előállítása: 2 szülői egértörzs keresztezése 10-20 generáción keresztül. Egy nagyságrenddel érzékenyebb, mint a humán genomszűrés.
Jackson Laboratory: legnagyobb laboratórium, ahol egereket állítanak elő állatkísérletekhez Hímek mutagenezise N-ethyl-N-nitrosourea (ENU)-val (1000x-sére növeli a spermatogenezisben a mutációs rátát). Keresztezés nem mutáns lánnyal: G1 generáció: kb. 150 mutáció G1+G0 lány= G2, G2 lány+G1 apa = G3 Fenotipizálják a G3-t: 6 hetes koruktól egy 9 hetes protokollban vesznek részt (obezitás, vérnyomás, lipidanyagcsere, diéta hatása a lipidanyagcserére, tüdő- és szívfunkció, vérvizsgálat, alvászavarok, glükózmetaboilzmus stb.).
Yüklə 327,75 Kb. Dostları ilə paylaş:
|