Biologiya fakulteti genetika kafedrasi fan: genetika va genomika asoslari

Monolokus markerlaridan foydalanishning asosiy yo'nalishlari:
1. xromosomalar va genomlarning molekulyar xaritalarini tuzish;
2. gen xaritalash va QTL;
3. genlarni, xromosomalarni va genomlarni belgilash;
4. qiyosiy genetika va Genomika;
5. tanlovdagi Dnkmarkerlar yordamida tanlov;
6. genomik tanlov (faqat Snpmarkers);
7. sinflar/jinslarning molekulyar pasporti;
8. kasallik diagnostikasi;
9. ekologik monitoring;
10. genetik xilma-xillikni o'rganish;
11. filogenetik tadqiqotlar
12. aholi genetikasi.
Ba'zi multilokus markerlari genetik xaritalarni (DArT - va AFLP-markerlarni), shuningdek genomik selektsiya (DArT) uchun mos keladi. Multilokus markerlaridan foydalanishning asosiy yo'nalishlari:
1. xromosomalar va genomlarning molekulyar xaritalarini tuzish (faqat Aflpva Dartmarkerlar);
2. gen xaritalash va QTL (faqat Aflpva Dartmarkers);
3. genomik tanlov (Dartmarkerlar);
4. sinflar/jinslarning molekulyar pasporti;
5. ekologik monitoring;
6. genetik xilma-xillikni o'rganish 7. filogenetik tadqiqotlar; 8. aholi genetikasi.
Muayyan muammoni hal qilish uchun tegishli turdagi DNK markerlarini tanlash intraspesifik polimorfizm darajasi va DNK polimorfizmini tahlil qilish jarayonini avtomatlashtirish qobiliyati kabi xususiyatlarga ta'sir qiladi. DNK markerlarining kiritilishi bilan, ayrim xromosomalar va genomlarning molekulyar xaritalarini qurish, ularga genlarni xaritalash va miqdoriy xususiyatlarning lokuslari (QTL) kabi boshqa yo'nalishlar orasida eng katta miqyosda erishildi. 1980da Devid Botshteyn R. White, M. Shkolnik va R. Devis bilan birgalikda DNKning polimorfizmini tahlil qilish (masalan, chegaraviy bo'laklarning uzunligi polimorfizmi - RFLP) asosida birinchi monolokus genetik belgilarini ishlab chiqdi va ularning yordami bilan genetik xaritalarni qurish mumkinligini ko'rsatdi. Ushbu olim ishni turli xil hayvon va o'simliklarning RFLP xaritalarini yaratish davom etdi. RFLP markerlari genomlarni xaritalashda qanchalik samarali bo'lishiga imkon berdi, quyidagi misolni ko'rsatadi.Bug'doy genomining birinchi RFLP xaritasi 1,5 marta ko'proq lokusni o'z ichiga olgan va bir necha o'n yillar davomida ko'plab tadqiqotchilarning ishi natijasida paydo bo'lgan eski klassik genetik xaritadan 1,2 marta ko'p edi.Bir tur uchun ishlab chiqilgan RFLP markerlari tegishli turlar va tug'ilishning genomlarini tahlil qilish uchun ishlatilishi mumkin. Shunday qilib, genomlarning qiyosiy xaritalanishi mumkin edi, buning natijasida alohida oilalar ichida ortologik genlar qatorini aniqlash va evolyutsiya jarayonida umumiy ajdodlardan ma'lum turdagi genom strukturasining o'zgarishini kuzatish mumkin edi. Ushbu ishlarning natijalari qiyosiy genomikada zamonaviy tadqiqotlar uchun juda muhimdir.RFLP kartalaridan foydalanish orqali genomdagi individual genlarning aniq pozitsiyasini aniqlash va ularning xaritalash asosida ketma-ketligini klonlash mumkin bo'ldi. Pozitsion gen klonlash sohasida amerikalik tadqiqotchi Stiven Tanksli. Ushbu usuldan foydalanganda uning rahbarligi ostida birinchi marta pomidor mevasining bakterial dog ' qarshilik genini klonlashdi. S. Tanksli birinchi bo'lib genotipga ko'ra tanlovning potentsial afzalliklarini baholagan va 1983da Jak Bekman bilan bir vaqtning o'zida selektsiyada DNK markerlaridan foydalanishni taklif qilganlar orasida.Shu bilan birga, genlarni xaritalashda, shuningdek, miqdoriy belgilar lokuslarining ommaviy tarqalishi RFLP markerlari davrida (ularning yuqori xarajati va radioaktiv etiketli namunalardan foydalanish zarurligi tufayli) emas, balki arzon va qulay PCR markerlarining paydo bo'lishi bilan bog'liq. PCR markerlari orasida mikrosatellit (SSR) markerlari genlar va genomlarni xaritalash uchun eng mos va talabga ega edi. 1989da nemis tadqiqotchisi Dithard Tautz birinchi marta markerlar sifatida oddiy takrorlashdan iborat hipervariabl ketma-ketliklardan foydalanishni taklif qildi. DNK markerlarining selektsiya jarayoniga keng tatbiq etilishi PCR markerlari bilan boshlandi. Molekulyar markerlar yordamida genotipni tanlash mumkin, an'anaviy tanlovlarda esa o'tish uchun shaxslarni tanlash fenotipni tahlil qilish asosida amalga oshiriladi. Genotipni tanlash fenotipni tanlash bilan solishtirganda bir qator afzalliklarga ega.Genotiplash jarayoni to'liq yoki qisman avtomatlashtirilishi mumkin, avtomatik fenotiplash usullari juda sekin rivojlanadi. Avtomatik fenotipni tahlil qilish uchun asboblar tor mutaxassislik va juda qimmatga ega, genotipni tahlil qilish uchun zarur bo'lgan qurilmalar ularga nisbatan arzon va universaldir.Muayyan belgining namoyon bo'lishini tahlil qilish rivojlanishning aniq belgilangan bosqichida amalga oshiriladi. Genotiplash uchun namunalar deyarli har qanday qulay vaqtda tanlanishi mumkin. Tanlangan organizmlarning rivojlanishining dastlabki bosqichlarida kerakli miqdordagi DNKni ajratish uchun namunalarni tanlash selektsiya jarayonidan juda ko'p miqdorda materiallarni o'z vaqtida olib tashlash imkonini beradi.Fenotiplash natijalariga turli ekologik omillar ta'sir ko'rsatadi. Genotip atrof-muhit sharoitidagi o'zgarishlarga bog'liq emas. Agar tanlov fenotipni tahlil qilish asosida amalga oshirilsa, unda to'liq hukmronlik bilan dominant homozigotlarni heterozigotlardan ajratib olish mumkin emas va shuning uchun mavjud avlodda o'tish uchun shaxslarni tanlash mumkin emas. DNK markerlari yordamida bu vazifani bajarish oson.O'simliklarning bir qator muhim belgilarini tahlil qilish rivojlanish bosqichidan so'ng amalga oshiriladi, unda hibridizatsiya qilinishi mumkin, shuning uchun tanlangan namunalarni kesib o'tish keyingi vegetatsiya davrida amalga oshiriladi. DNK markerlaridan foydalanganda siz to'g'ri juftlarni tanlashingiz va hozirgi avloddagi hibridizatsiyani amalga oshirishingiz mumkin. Bundan tashqari, naslchilik jarayonini tezlashtiradi.Ushbu afzalliklar tufayli molekulyar markerlardan foydalanish dunyoning ko'plab mamlakatlarida naslchilik jarayonining ajralmas qismiga aylandi.