Тема 8

ГЕНОМИКА — раздел генетики, предметом которого является изучение принципов построения геномов и их структурно-функциональной организации

ОДНОНУКЛЕОТИДНЫЙ ПОЛИМОРФИЗМ (от англ. Single nucleotide polymorphism, SNP) — отличия последовательности ДНК размером в один нуклеотид (A, T, G или C) в геноме (или в другой сравниваемой последовательности) представителей одного вида или между гомологичными участками гомологичных хромосом индивида. SNP возникают в результате точечных мутаций.

SNP используются в качестве молекулярно-генетических маркёров. Изучение SNP широко используется в генной систематике — построении биологической систематики на основе дивергенции (расхождения) гомологичных участков ДНК в филогенезе. В данной области наиболее часто используются спейсеры генов рибосомальной РНК. Ввиду того, что мутации в данных спейсерах не сказываются на структуре конечных продуктов гена (теоретически они не влияют на жизнеспособность), в первом приближении постулируется прямая зависимость между степенью полиморфизма и филогенетическим расстоянием между организмами

ГЕНЕТИЧЕСКИЙ МАРКЕР — ген, детерминирующий отчетливо выраженный фенотипический признак, используемый для генетического картирования и индивидуальной идентификации организмов или клеток. Также в качестве генетических маркеров могут служить целые (маркерные) хромосомы.

АНАЛИЗ СЦЕПЛЕНИЯ — это метод генетического картирования, основанный на прослеживании косегрегации генов или генетических маркеров при передаче от родителей к потомкам в ряду поколений . Анализ сцепления представляет собой проверку наблюдаемой картины сегрегации признаков и генетических маркеров в родословной на соответствие определенной модели наследования. Сейчас анализ сцепления проводят, используя, как правило, большое число маркеров (мультилокусный анализ сцепления), распределенных по всему геному.

ГЕНЕТИЧЕСКАЯ КАРТА ХРОМОСОМ — схема взаимного расположения генов, находящихся в одной группе сцепления. Для составления Г. к. х. необходимо выявление мн. мутантных генов и проведение многочпсл. скрещиваний. Расстояние между генами на Г. к. х. определяют по частоте кроссинго-вера между ними. Единицей расстояния на Г. к. х. мейотически делящихся клеток является морганида соответствующая 1% кроссинговсра. Сравнение Г. к. х. разных видов способствует пониманию эволюц. процесса.

САНТИМОРГАНИДА — единица измерения расстояния на генной карте. 1 см соответствует расстоянию между генами, рекомбинация между которыми происходит с частотой 1 %.

ЛОКУСЫ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ПРИЗНАКОВ — являются участками ДНК, содержащими гены либо сцепленными с генами, которые отвечают за тот или иной количественный признак. Картирование участков генома, включающих гены, связанные с определением количественного признака, производится при помощи молекулярных маркеров, таких как AFLP (полиморфизм длины амплифицированных фрагментов, ПДАФ) или SNP (однонуклеотидный полиморфизм). Это первый шаг в идентификации и определении генов, отвечающих за изменчивость признаков.

ГЕН-КАНДИДАТ — ген, который может быть связан с проявлением сложного признака либо с возникновением заболевания. Ряд методов даёт возможность выявить участки хромосом, ассоциированные с той или иной болезнью, генные чипы (технология microarray) позволяют сузить диапазон поиска, а знание функций белка, кодируемого геном, и другие свидетельства, позволяют строить предположения о его возможной роли в патологическом процессе, и влиянии на фенотип организма.

При изучении сложных заболеваний с неясной этиологией, например, шизофрении и болезни Альцгеймера, в списки кандидатов зачастую попадают десятки генов.

СЕКВЕНИРОВАНИЕ БИОПОЛИМЕРОВ (белков и нуклеиновых кислот — ДНК и РНК) — определение их первичной аминокислотной или нуклеотидной последовательности (от англ. sequence — последовательность). В результате получается линейное символьное описание, которое сжато поясняет атомную структуру молекулы

АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ СПЛАЙСИНГ — процесс, в ходе которого экзоны, вырезаемые из пре-мРНК, объединяются в различных комбинациях, что порождает различные формы зрелой мРНК. В результате один ген может порождать не одну, а множество форм белка. Экзон одного варианта сплайсинга может оказаться интроном в альтернативном пути. Поэтому молекулы мРНК, образованные в результате альтернативного сплайсинга, различаются набором экзонов. Это приводит к образованию разных мРНК, и соответственно, разных белков одного первичного транскрипта. Разные варианты сплайсинга могут приводить к образованию разных изоформ одного и того же белка.

Пре-мРНК некоторых генов эукариот могут подвергаться альтернативному сплайсингу. При этом интроны в составе пре-мРНК вырезаются в разных альтернативных комбинациях. Разные варианты альтернативного сплайсинга одной пре-мРНК могут осуществляться в разные периоды развития организма или в разных тканях, а также у разных особей одного вида [1]. Как правило, при альтернативном сплайсинге из первичного транскрипта удаляются и некоторые экзоны.