كيفية تحديد الأنماط الجينية

المحتوى

• تعريف التركيب الوراثي
• معرفة التركيب الوراثي: ساحة بونيت
• تفاعل البلمرة المتسلسل
• التحقيق التهجين
• تسلسل الحمض النووي المباشر

يشير المصطلح الوراثي إلى التركيب الوراثي الكامل للكائن الحي. يستخدم أيضًا في وصف الأشكال المختلفة للجين ، والمعروفة باسم الأليلات. البشر لديهم أليلان لكل موقع وراثي ، أو موضع.إذا أخذناها معا ، فإن كل زوج من الأليلات يعتبر نمطًا وراثيًا محددًا.

قد تكون معرفة النمط الوراثي أو المثال الوراثي للفرد أمرًا مهمًا لفهم التعبير الجيني ، وتشخيص الأمراض ، والتعرف على الطفرات الوراثية ، وأكثر من ذلك.

تعريف التركيب الوراثي

لنبدأ بتعريف محدد للنمط الوراثي. النمط الوراثي للأفراد هو المعلومات الوراثية الوراثية التي يمتلكها الفرد. يشير هذا إلى جيناتك وحمضك النووي وأليلاتك ، وما إلى ذلك بكلمة واحدة شاملة. على سبيل المثال ، يصف النمط الوراثي للون الزهور بأنه RR (بمعنى أن لديهم أليلين "أحمر" ، RR ، لألوانهما) أو Rr (أليل واحد "أحمر" ، R ، وأليل واحد "وردي" ، r ، للون) .

النمط الظاهري الخاص بك ، من ناحية أخرى ، هو ما ويظهر الفرد جسديًا هذا يحدده التركيب الوراثي لديهم. بينما يمكن أن يكون لدى شخصين نفس النمط الظاهري ، إلا أنهما يمكن أن يكون لهما أنماط وراثية مختلفة تمامًا. باتباع مثال الزهرة السابق ، يبدو أن زهور RR و Rr تكون حمراء لأن اللون الأحمر هو السائد على اللون الوردي. ومع ذلك ، فإنها تختلف في التركيب الوراثي لأن واحد هو متماثل الزيجوت (واحد) وغير متجانسة (ص ص).

اقرأ المزيد عن التعريف والأليلات وأمثلة من الأنماط الوراثية.

معرفة التركيب الوراثي: ساحة بونيت

يعد مربع Punnett أحد أبسط الطرق لتحديد التركيب الوراثي. المربع هو في الواقع مخطط صغير يستخدم لتحديد التركيب الوراثي المحتمل للذرية فيما يتعلق بسمات معينة.

لإنشاء مربع Punnett ، اكتب جميع الأليلات الممكنة عبر الجزء العلوي من المربع لأحد الوالدين وجميع الأليلات الممكنة للوالد الآخر أسفل الجانب الأيسر. سيصبح كل أليل مدرج إما عمودًا ، أو أليلًا أعلى ، أو صفًا ، أليلات من الجانب الأيسر ، داخل المربع. يتم ملء المربع أثناء قيامك بكتابة الأليلات من الأعلى في أعمدة كل منها ثم كتابة الأليلات من الجانب في صفوف كل منها ، مما يخلق مربعًا مليئًا بالأنماط الجينية المحتملة.

مثال على التركيب الوراثي باستخدام مربع Punnett هو تجارب البازلاء الكلاسيكية التي أجراها Gregor Mendel. تحقق من أمثلة التركيب الوراثي ومربعات بونيت هنا.

تفاعل البلمرة المتسلسل

تم تطوير تفاعل البلمرة المتسلسل (PCR) الذي تم تطويره خلال الثمانينيات من القرن الماضي ، وهو يولد موقفا محددا من الدنا يعتمد على حبلا القالب. بالإضافة إلى حبلا القالب ، تعد بوليميريز الحمض النووي ، النيوكليوتيدات ، والبتات القصيرة من الحمض النووي المفرد الذين تقطعت بهم السبل ضرورية لتفاعل PCR.

عند نقطة معينة ، يبدأ تفاعل PCR في توليد نسخ أضعافا مضاعفة ، وخلال هذه المرحلة فقط يمكن تحديد الكمية الأصلية للتسلسل المستهدف في العينة. تستخدم هذه الطريقة لأغراض التسلسل والاستنساخ والهندسة الوراثية.

اقرأ المزيد عن الاختلافات بين استنساخ PCR.

التحقيق التهجين

يتم استخدام مسبار التهجين لتحديد ما إذا كانت الخصائص الفيزيائية هي بسبب التركيب الوراثي. تبدأ العملية بالهضم الكامل للحمض النووي ليتم تحليلها متبوعة بنقلها إلى غشاء مرشح. ثم يضاف المسبار إلى المرشح ويسمح للربط بسلسلة مستهدفة.

بعد حوالي 24 ساعة ، يتم غسل المرشح لإزالة أي مسبار غير ملزم. يمكن أيضًا استخدام prob-hybridization لتحديد فاعلية عملية الاستنساخ أو اكتشاف عدد نسخ جين معين.

تسلسل الحمض النووي المباشر

أدى مشروع الجينوم البشري إلى تطوير عدد من الأدوات القوية لتسلسل الحمض النووي. بالإضافة إلى فك تشفير الجينوم الكامل هومو العاقللقد سمحت هذه الأدوات للعلماء بترتيب الجينوم الكامل للعديد من الكائنات الأخرى ، بما في ذلك الفئران والجرذان والأرز. أدوات التسلسل الحديثة تسمح لعلماء الوراثة اليوم بمقارنة ومعالجة كميات كبيرة من الحمض النووي بسرعة وبتكلفة منخفضة.

سيسمح هذا بتحديد دور الوراثة في قابلية الإصابة بالمرض ، والاستجابة الوراثية للكائنات الحية للمحفزات البيئية وتتبع تطور سمة أو نوع ، وفقًا للمعهد القومي لبحوث الجينوم البشري.