Генотипизација

Генотипизацијата претставува постапка за утврдување на разликите во генетскиот состав (генотип) на единката преку испитување на ДНК секвенцата на единката со помош на биолошки анализи и споредување со секвенцата на друга единка или референтна секвенца. Ги открива алелите што поединецот ги наследил од своите родители.^[1] Традиционално генотипизацијата претставува употреба на ДНК секвенци за да може да се дефинираат биолошките популации со употреба на молекуларни алатки. Оваа постапка обично не вклучува дефинирање на гените на поединецот.

Техники

Најчестите методи за генотипизација денес вклучуваат идентификација на полиморфизам на должината на рестриктивниот фрагмент (RFLPI) на геномната ДНК, случајно засилена полиморфна детекција (RAPD) на геномска ДНК, засилена детекција на полиморфизам со должина на фрагмент (AFLPD), полимеразна верижна реакција (PCR), секвенционирање на ДНК, специфичен олигонуклеотид (ASO) сонди и хибридизација со ДНК-микрочип или мониста. Генотипизацијата е многу важна процедура во истражувањето на гените и генските варијанти поврзани со болеста. Поради технолошките ограничувања, целата генотипизација е делумно.Всушност при овој процес, се одредува само мал дел од генотипот на поединецот, како на пример со (epi)GBS ( Генотипирање со секвенционирање ) или RADseq . Новите ^[2] технологии за масовно секвенционирање денес ветуваат дека ќе обезбедат генотипизација на целиот геном (или секвенционирање на целиот геном ) во иднина.

Апликации

Генотипирањето како процес се однесува на широк опсег на поединци, вклучително и микроорганизми. На пример, вирусите и бактериите можат да бидат опфатени со генотипизација. Генотипизацијата најчесто може да помогне во контролата на ширењето на патогените, преку следење на потеклото на епидемиите. Оваа област често се нарекува молекуларна епидемиологија или форензичка микробиологија.

Човечка генотипизација

Луѓето, како единки, може исто така да бидат предмет на генотипизацијата. На пример, кога се тестира татковството или мајчинството, научниците треба да извршат испитување само 10 или 20 геномски региони (како полиморфизам со еден нуклеотид (SNPs)), кои претставуваат мал дел од човечкиот геном.

При генотипизацијата на трансгенски организми, единствениот геномски регион може да биде доволен да се испита за да се одреди генотипот. Една PCR анализа е повеќе од доволна за генотипизација на трансгенски глушец ; глувчето е модел на избор на цицачи за голем дел од медицинските истражувања денес.

Етички грижи

Генотипизацијата на луѓето од етичка гледна точка беа тема на дискусија. Развојот на технологиите за генотипизација ќе овозможи да може да се прегледаат поголеми популации на луѓе за генетски болести и предиспозиции за болести.^[3] Придобивките од генотипизирањето на населението се спротивставуваат на етичките грижи за согласноста и општата корист од скринингот со широк распон.^[3] Генотипизирањето најчесто идентификува мутации кои може да ја зголемат подложноста на лицето да развие болест, но развојот на болеста не е загарантиран во повеќето случаи, што може да предизвика психолошка штета.^[4] Дискриминацијата може да произлезе од различни генетски маркери идентификувани со генотипизација, како што се спортските предности или недостатоци во професионалниот спорт или ризикот од развој на болеста подоцна во животот.^[4]^[5] Голем дел од етичките грижи околу генотипизацијата произлегуваат од достапноста на информациите, како и тоа кој може да пристапи до генотипот на поединецот во различни контексти.^[4]

Туберкулоза

Генотипизирањето се користи во медицината за да се контролира ширењето на туберкулозата (ТБ). Генотипизацијата во почетокот на испитувањата се користеше само за да се потврди појавата на туберкулоза; но со еволуцијата на технологијата за генотипизација сега е во состојба да направи многу повеќе. Развојот на технологијата за генотипизирање доведе до сознание заразени лица од туберколоза кои живеат во исто домаќинство, всушност не се поврзани.^[6] Ова предизвика формирање на универзална генотипизација во обид да се разбере динамиката на преносот. Универзалната генотипизација доведе до откривање еден вид сложена динамика на пренос врз основа на работи како социо-епидемиолошки фактори. Ова доведе до употреба на полимеразни верижни реакции (PCR) кои овозможија побрзо откривање на туберкулозата. Овој метод на генотипизација за брзо откривање се користи за да се спречи ТБ.^[6] Додавањето на секвенционирање на целиот геном (WGS) овозможи идентификација на соеви на ТБ кои потоа може да се стават во хронолошка кластерска карта. Кластер мапите служат да го покажат потеклото на случаите и времето во кое настанале тие случаи. Ова дава многу појасна слика за динамиката на преносот и овозможува подобра контрола и спречување на преносот. Сите различни форми на генотипизација најчесто се користат заедно за да се открие ТБ, да се спречи нејзиното ширење и да се следи потеклото на инфекциите. Генотипизацијата помогна да се намали бројот на случаи на ТБ.^[6]

Земјоделска употреба

Повеќе видови на генотипизација се користат и во земјоделството. Генотипизирање со секвенционирање се користи бидејќи го помага земјоделството со одгледување на култури. За таа цел, единечни нуклеотидни полиморфизми (SNPs) ги користат како маркери, а секвенционирањето на РНК се користи за да се погледне генската експресија кај земјоделските култури.^[7] Овој тип на генотипизација овозможува селективно одгледување на култури на начини кои имаат корист за земјоделството. Во случајот со луцерката, клеточниот ѕид беше подобрен преку селективно размножување што беше овозможено со овој тип на генотипизација.^[7] Овие техники резултираа и со откривање на гени кои обезбедуваат отпорност на болести. Во пченицата е откриен ген наречен Yr15, кој штити од болеста наречена жолта пченица ’рѓа. Селективното размножување за генот Yr15 потоа спречи жолта ’рѓа од пченица, што му донесе корист на земјоделството.^[7]

Наводи

↑ „Genotyping definition“. NIH. 2011-09-21. Посетено на 2011-09-21.
↑ „Genotyping at Illumina, Inc“. Illumina.com. Архивирано од изворникот на 2011-04-16. Посетено на 2010-12-04.
↑ ^3,0 ^3,1 Hall, Alison Elizabeth (2013). „What ethical and legal principles should guide the genotyping of children as part of a personalised screening programme for common cancer?“. Journal of Medical Ethics.
↑ ^4,0 ^4,1 ^4,2 Mathaiyan, Jayanthi; Chandrasekaran, Adithan; Davis, Sanish (2013). „Ethics of genomic research“. Perspectives in Clinical Research. 4 (1): 100–104. doi:10.4103/2229-3485.106405. ISSN 2229-3485. PMC 3601693. PMID 23533991.
↑ Lippi, Giuseppe (2004). „Athletes Genotyping: Ethical and Legal Issues“. International Journal of Sports Medicine. 25 (2): 159, author reply 160–1. doi:10.1055/s-2004-819956. PMID 14986202.
↑ ^6,0 ^6,1 ^6,2 García De Viedma, Darío; Pérez-Lago, Laura (2018-09-07). Baquero, Fernando; Bouza, Emilio; Gutiérrez-Fuentes, J.A.; Coque, Teresa M. (уред.). „The Evolution of Genotyping Strategies To Detect, Analyze, and Control Transmission of Tuberculosis“. Microbiology Spectrum (англиски). 6 (5). doi:10.1128/microbiolspec.MTBP-0002-2016. ISSN 2165-0497. PMID 30338753.
↑ ^7,0 ^7,1 ^7,2 Scheben, Armin; Batley, Jacqueline; Edwards, David (2017). „Genotyping-by-sequencing approaches to characterize crop genomes: choosing the right tool for the right application“. Plant Biotechnology Journal (англиски). 15 (2): 149–161. doi:10.1111/pbi.12645. ISSN 1467-7652. PMC 5258866. PMID 27696619.

Надворешни врски

Меѓународен проект HapMap Архивирано на 16 април 2014 г. Archived
ресурси за генотипизација на микроорганизми Архивирано на 4 јануари 2019 г.

[1] „Genotyping definition“. NIH. 2011-09-21. Посетено на 2011-09-21.

[2] „Genotyping at Illumina, Inc“. Illumina.com. Архивирано од изворникот на 2011-04-16. Посетено на 2010-12-04.

[:0-3] 3,0 ^3,1 Hall, Alison Elizabeth (2013). „What ethical and legal principles should guide the genotyping of children as part of a personalised screening programme for common cancer?“. Journal of Medical Ethics.

[:1-4] 4,0 ^4,1 ^4,2 Mathaiyan, Jayanthi; Chandrasekaran, Adithan; Davis, Sanish (2013). „Ethics of genomic research“. Perspectives in Clinical Research. 4 (1): 100–104. doi:10.4103/2229-3485.106405. ISSN 2229-3485. PMC 3601693. PMID 23533991.

[5] Lippi, Giuseppe (2004). „Athletes Genotyping: Ethical and Legal Issues“. International Journal of Sports Medicine. 25 (2): 159, author reply 160–1. doi:10.1055/s-2004-819956. PMID 14986202.

[:2-6] 6,0 ^6,1 ^6,2 García De Viedma, Darío; Pérez-Lago, Laura (2018-09-07). Baquero, Fernando; Bouza, Emilio; Gutiérrez-Fuentes, J.A.; Coque, Teresa M. (уред.). „The Evolution of Genotyping Strategies To Detect, Analyze, and Control Transmission of Tuberculosis“. Microbiology Spectrum (англиски). 6 (5). doi:10.1128/microbiolspec.MTBP-0002-2016. ISSN 2165-0497. PMID 30338753.

[:3-7] 7,0 ^7,1 ^7,2 Scheben, Armin; Batley, Jacqueline; Edwards, David (2017). „Genotyping-by-sequencing approaches to characterize crop genomes: choosing the right tool for the right application“. Plant Biotechnology Journal (англиски). 15 (2): 149–161. doi:10.1111/pbi.12645. ISSN 1467-7652. PMC 5258866. PMID 27696619.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]