پایان نامه ارشد رایگان درباره انتقال اطلاعات، استاندارد سازی، همزمان سازی

دانلود پایان نامه ارشد

مطالعات مقایسه ای از طریق مرتب کردن دقیق جایگاه های ژنی بین گونه های مرتبط و غیر مرتبط یا همچنین شناسایی نواحی کروموزومی درگیر در نواقص کروموزومی فراهم آورده است (پراکاش و همکاران، 1997).
كاربردهاي نقشه يابي فيزيكي كروموزوم ها به شرح زير است:
1. كمك به تهيه نقشه هاي لينكاژي از نظر جهت و همچنين پل زدن بين شكاف هاي بزرگ ژنومي در نقشه هاي لينكاژي و در گرد آوري هاي ژنومي.
2. فراهم آوردن اطلاعاتي براي دست يابي به نقاط مورد نظر كروموزوم توسط ميكرو برش هاي كروموزومي.
3. تصديق جايگاه ژن هاي كانديد و نشانگرها در پروژه هاي كلونينگ موقعيتي ژن ها.
4. فراهم آوردن اطلاعاتي در مورد ترتيب فيزيكي و فاصله جايگاه هاي ژني در نقشه يابي هاي ژنتيكي با وضوح بالا.
5. تسريع تهيه كلون هاي همپوشان يا كنتيگ ها.
6. آزمون كيمريسم براي كلون هاي حامل قطعات بزرگ.
7. فرآهم اوردن اطلاعاتي در مورد جايگاه هاي ژني در ارتباط با قطعات كروموزومي حفظ شده در فرآيندهاي تكاملي (فرایز و رووینسکی، 1999)
در هر حال مطالعات همكارانه بين گروه هاي درگير در آناليز نقشه يابي هاي لينكاژي، RH و FISH بايد براي افزايش فهم ما از ژنوم حيوانات اهلي انجام شود (گوستاوسون، 1991).

1-2-5 نقشه يابي مقايسه اي و اصلاح دام
یکی از کاربردهای مهم نقشه یابی ژن ها شناسایی ژن ها مسئول واریانس های فیزیولوژیکی است. این ژن ها می توانند اصل تفکیک مندلی را در ارتباط با یک ژن بزرگ اثر و یا یک الگوي وراثت چند ژنی را در ارتباط با واریانس های صفات کمی نشان دهند. هم ژن های بزرگ اثر و هم جایگاه های صفات کمی را می توان مکان یابی کرد. اما کم بودن حجم مطالعات ژنتیکی در دام های اهلی نسبت به انسان و موش، فقدان نقشه های ژنی کامل در نشخوار کنندگان و از طرفی توسعه نقشه های کامل ژنومی انسان و موش، دانشمندان اصلاح نژاد را برای توسعه ایده نقشه یابی مقایسه ای برای تسریع تولید نشانگرهای ژنتیکی و شناسایی ژن های کاندید در حیوانات اهلی تحریک نموده است. بنابراین می توان گفت که علت پیشرفت های کمتر در نقشه های ژنتیکی حیوانات اهلی این است که در مقایسه با پروژه های نقشه یابی انسان بررسی های کمتری در حیوانات اهلی انجام شده است (روبس و همکاران، 2009). نقشه يابي مقايسه اي پژوهشگران را قادر به انتقال اطلاعات مفيد از ژنوم هاي غني تر (انسان) به حيوانات اهلي كرده است. نقشه هاي حاصل شده براي يك گونه پستاندار (مثلاً انسان) به سادگي براي افزايش اطلاعات ما در مورد ساير گونه هاي اهلي نزديك يا دور از آن گونه به كار برده مي شوند. حد نهایت یک نقشه فیزیکی برای یک گونه عبارتست از گردآوری کامل و بدون اشتباه توالی ژنومی آن گونه (اندرسون و همکاران، 1996). نقشه هاي جديد و دقيق تر مقايسه اي انسان و گاو منجر به تهيه منابع پيشرفته اي براي آناليز تكامل كروموزوم هاي پستانداران، شناسايي ژن هاي كانديد براي صفات مهم اقتصادي و مطالعات تطبيقي توالي هاي كنتيگ روي كروموزوم هاي گاو شده است (اورست ون در ویند و همکاران، 2004). نقشه يابي فيزيكي ژن هاي فعال (جايگاه هاي نوع I) نقش مهمي را در توسعه نقشه هاي مقايسه اي گونه هاي مختلف پستانداران بازي مي كند (آنتوناکی و همکاران، 2001).
هيبريداسيون قطعات کروموزومی نشان داده است که تکامل ژنوم پستانداران عمدتا حاصل حفظ شدگی تمامی کروموزوم ها یا ترانسلوکاسیون قطعات بزرگ کروموزومی است (شرتان و همکاران، 1994). یک گروه از بلوک های کروموزومی حفظ شده بین بسیاری از گونه ها از راسته های مختلف پستانداران تا كنون شناسایی شده اند (چادهاری و همکاران، 1998). این بلوک ها احتمالا کاریوتایپ اجدادی پستانداران را تشکیل داده بوده اند و سپس در طی تکامل بوسیله بازآرایی های بین کروموزومی مخلوط شده اند و لذا هر گونه از پستانداران دارای نظم و ترتیب منحصر به فرد از قطعات کروموزومی حفظ شده می باشند. حدود 210 قطعه کروموزومی حفظ شده بین گاو و انسان تاکنون شناسایی شده اند که حاصل نقشه یابی فیزیکی با تعداد زیادی از ژن ها در گاو است (شیبلر و همکاران، 2006). اخيراً مطالعات مقايسه اي ژنوم با استفاده از هيبريداسيون بين گونه اي با استفاده از كروموزوم هاي انساني موجب شناسايي قطعات كروموزومي همولوگ بين انسان و نشخوار كنندگان شده است (هییز، 1995؛ سولیناس و همکاران، 1995؛ چادهاری و همکاران، 1998 و روبس و همکاران، 2009 ).

1-2-6 همولوژي
اصطلاح همولوژي در ابتدا براي تشريح كروموزوم هايي به كار برده شد كه به صورت ديرينه از روي هم نسخه برداري شده بودند اما اغلب براي كروموزوم هاي همسان در دو يا چند گونه نيز به كار مي رود. به طور كلي سه دسته از حفظ شدگي هاي ژنومي به شرح زير هستند:
1- سينتنيك هاي حفظ شده: عبارتست از ارتباط سينتنيك هاي دو يا چند ژن همولوگ در دو گونه مجزا بدون توجه به ترتيب ژن ها يا وجود نواحي غير سينتنيك موجود در بين آن ها.
2- قطعات حفظ شده: عبارتست از ارتباط سينتنيك هاي دو يا چند ژن همولوگ در دو گونه مجزا كه در هر دو گونه پيوسته هستند (يعني به وسيله قطعات ديگر كروموزومي جدا نشده باشند).
3- ترتيب هاي حفظ شده: نشان مي دهد كه دو يا تعداد بيشتر ژن هاي همولوگ روي يك كروموزوم با ترتيب يكسان در دو گونه مجزا قرار گرفته اند (اندرسون و همکاران، 1996).

1-2-7 کشت سلول های خونی
1-2-7-1 تاریخچه
در سال 1953، هسو و پومرات نشان دادند که تیمار هیپوتونیک قبل از مرحله تثبيت متافازها باعث تفکیک بهتر کروموزوم ها شده و لذا دقت آنالیزهای سیتوژنتیکی را از نظر تعداد و ظاهر کروموزوم ها افزایش می دهد. بعدها مورهيد (1960) اولین گزارش را درمورد کشت سلول های خونی انسان برای بررسی کروموزوم ها منتشر کرد. در سال 1964، دگروچي و همكاران یک میکروتکنیک را برای مطالعه کروموزوم های انساني اخذ شده از لوکوسیت ها ارائه دادند.

1-2-7-2 اصول بنیادی
لیمفوسیت ها را می توان با انواع مختلفی از لکتین ها (به عنوان میتوژن) براي رشد تحریک نمود. فیتوهموآگلوتین استخراج شده از phaseolus vulgaris یا میتوژن پوكويد استخراج شده از phytolacca americuna مدت زیادی براي كشت سلول هاي خوني مورد استفاده قرار گرفته اند. اخیرا کونکاناوالین A استخراج شده از Canavalia ensiformis براي كشت سلول هاي خوني اکثر گونه ها استفاده می شود. کونکاناوالین A علي رقم کارایی مشابه، ارزان تر از ميتوژن هاي اشاره شده مي باشد. در سال 1962، ماكينو و همكاران از كشت سلول های خونی برای مطالعه ی کروموزوم های خوک استفاده کردند. سپس گوستاوسون و راكبورن (1964) وجود سه مورد نقيصه كروموزومي را در سرطان خون سلول هاي ليمفوسايتي در گاو گزارش كردند. پس از آن حجم بزرگی از مطالعات سیتوژنتیک در حیوانات اهلی به وقوع پیوست که منجر به برگزاري اولین کنفرانس استاندارد سازی باندهای کروموزومی حیوانات اهلی در ريدينگ بريتانيا شد.

1-2-8 تکنیک های باندینگ (رنگ آمیزی) كروموزوم ها
1-2-8-1 تاریخچه
تکنیک های باندینگ کروموزوم ها اولین بار برای شناسایی کروموزوم های انسان استفاده شد و بعدها در سایر پستانداران نیز توسعه یافت. در حیوانات اهلی اولین تکنیک باندينگ روش Q- باندينگ فلورسنت بود که توسط هانسن (1971) و گوستاوسون و همكاران (1972) به ترتیب برای شناسایی کروموزوم های گاو و خوک استفاده شد. سپس اين پيشرفت ها به سرعت با كاربرد G- باندينگ براي کروموزوم های بز، گوسفند و گاو با استفاده از تریپسین و استیک سالین (اوانس و همکاران، 1973) و C- باندينگ کروموزوم های گاو (هانسن، 1973) دنبال شد. پوپسكو (1975) اولین R- باندينگ فلورسنت را برای كروموزوم هاي گاو گزارش کرد که سپس با اولين گزارش به كارگيري تكنيك نقره براي رنگ آميزي نواحی سازمان دهنده هسته در گوسفند دنبال شد (هندرسون و بروئر، 1997). در سال 1980، گوستاوسون مقاله اي را درباره اصول بنيادي تکنیک های باندینگ در حیوانات اهلی منتشر کرد. سپس در سال 1988 از ترکیب باندینگ کروموزومی و آنالیز کمپلکس سیناپتونمال برای اولین بار در خوک برای مطالعه چهار ترانسلوكاسيون دو طرفه استفاده شد (گوستاوسون و همکاران، 1998). شناسایی آتوزوم های انسان به علت تفاوت های ظاهری زیادی که منجر به تفکیک آنها به 7 گروه (A – G) شده است کار بسیار دشواری نیست. اما تهيه كاريوتايپ گاوسانان كار ساده اي نيست. مثلا در مورد گاو وقتی کاریوتایپ بسیار خوبی هم تهیه شود باز هم تفکیک کروموزوم های 4 و 6 به دلیل الگوی باندینگ بسیار شبیه به هم کار دشواری است. هم چنین تفکیک جفت های 29-20 به دلیل اندازه کوچک و تعداد کم باندهای مشاهده شده در متافاز دشوار است. لذا نیاز به تهیه کاریوتایپ هایی با وضوح بسیار بالا براي گاو سانان احساس می شد. تهیه کاریوتایپ هایی با وضوح بالا اگر چه از طریق کاهش مقدار و مدت زمان استفاده از کلسمید محقق می شد ولی در عوض شاخص میتوزی (تعداد متافازها) بسیار کم می شد. مشكل اخير با استفاده از تکنیک های همزمان سازی (Synchronization) بر اساس مهار رشد سلول ها در اواسط مرحله سنتز (S) در سیکل سلولی با استفاده از متوتركسات (MTX) (روچرت و مولر، 1960)، دوزهاي كم تيميدين (TdR) (ویت و همکاران، 2001) و برومو دي اكسي يوريدين (BrdU) (دوتریلوکس و ویگاس، 1981) يا فلورو داكسي يوريدين (FudR) و فلورويوراسيل (FU) (وایت و ماتیس، 2001) مرتفع شد. به اين ترتيب كه ابتدا سلول ها به مدت 16-14 ساعت در مرحله سنتز سيكل سلولي مهار مي شوند و سپس بعد از شستشو با يك محلول بالانس شده دوباره به مدت 6-5 ساعت كشت داده مي شوند. در سال 1985، اولين متافازهاي تهيه شده با روش RBA و RBG- باندينگ به ترتيب براي گاو و اسب گزارش شدند (دی براردینو و همکاران، 1985). اولين كاريوتايپ با وضوح بالا براي گاوميش نيز در سال 1990 گزارش شد (یانوزی و همکاران، 1990).

1-2-8-2 اصول پایه ای
Q- باندينگ: کوئیناکرین (موستارد یا دهیدروکلراید) و Hoechst33258 ترجیحاً به نواحی غنی از بازهاي آدنين و تيمين در کروماتین متصل می شوند و بعد از قرار گرفتن در معرض اشعه UV، فلورسنت های زرد قوی را بروز مي دهند (باندهای Q- مثبت) و نواحی کروموزومی غنی از بازهاي سيتوزين و گوانين فلورسنت هاي ضعيف تري را بروز مي دهند (باندهاي Q- منفي). نواحي غني از سيتوزين و گوانين را مي توان با آنتی بیوتیک اكتينومايسين-D براي كاهش وضوح آن ها نسبت به باندهای Q- مثبت رنگ آمیزی معكوس نمود (ISCNDB، 2000 و یانوزی و دی براردینو، 2008).
G- باندينگ با استفاده از تریپسین: تریپسین ترجیحاً نواحی يوكروماتيني را هضم می کند بنابراین ميل تركيبي آن نواحي را برای گیمسا کم کرده و لذا سبب تولید باندهای G- منفی در آن نواحی می شود. در مقابل، نواحی هتروكروماتيني کمتر به وسیله تریپسین تحت تاثیر قرار می گیرند و لذا باندهای حاوی رنگ گیمسا (باندهای G- مثبت) را تولید می کنند (ISCNDB، 2000 و یانوزی و دی براردینو، 2008).
G- باندينگ با استفاده از استیک سالین: تیمار كروموزوم ها با اسید هيدروكلريك 1/0 نرمال و محلول دو برابر SSC (saline-sodium citrate) در دمای 60 درجه سانتيگراد تا حدودی باعث دناتوره شدن نواحی يوكروماتيني شده می شود. بنابراین ميل تركيبي آن ها را برای گیمسا کم کرده و در نتیجه باندهای G- منفی در این نواحی حاصل می شود. در مقابل در نواحی هتروكروماتيني باندهای قوی تر گیمسا (G- مثبت) تولید می شوند (یانوزی و دی براردینو، 2008).
Q- باندينگ با واردسازی زود هنگام BrdU و Hoechst33258 (QBH- باندينگ): وارد سازی BrdU در نواحی زود همانند سازی کننده (یوکروماتین) به شدت ميل تركيبي این نواحی از کروموزوم را به فلوروکروم Hoechst33258 كه فلوروكروم اختصاصی نواحی غني از آدنين و تيمين است را کم می کند (Q- منفی) و برعکس نواحی دير همانند سازی کننده (هتروکرومارتین) كه تحت تاثير BrdU قرار نگرفته اند داراي ميل تركيبي قوی به رنگ (Q- مثبت) هستند. رنگ آمیزی معکوس با اکتینومایسین- دي باعث افزایش تمایز بین باندهای Q- مثبت و منفی و توسعه کیفیت الگوی

پایان نامه
Previous Entries پایان نامه ارشد رایگان درباره محدودیت ها، مواد معدنی، نام گذاری Next Entries پایان نامه ارشد رایگان درباره مکان یابی