Information

Min förståelse för kromosomer och processerna relaterade till dem saknas

Min förståelse för kromosomer och processerna relaterade till dem saknas



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Jag är ledsen för den otroligt enkla frågan, jag kan bara inte hitta några svar någon annanstans på nätet.
Jag är en gymnasieelev som just nu studerar till det kommande AP-biologiprovet, och nyligen har jag insett att jag inte riktigt förstår kromosomerna. För att vara specifik förstår jag vad de är (den kondenserade formen av kromatin som man ser när man tittar på en delande cell), men min förståelse saknas fortfarande när det gäller:

  • Ploidi, speciellt när den förändras.
  • Alleler och hur de rör sig/samverkar under meios.
  • Hur fungerar homologa kromosomer: När uppstår de? Är varje kromatidpar identiskt, eller är det en kromatid i varje par från varje förälder?

Jag gjorde ett diagram som beskriver min nuvarande förståelse, eftersom det kan vara lite svårt att beskriva vad jag gör det inte förstår, men jag kan försöka utveckla mer om det behövs.

Om det här är fel sorts ställe att ställa den här frågan, skulle några råd om ett bättre ställe att fråga vara mycket uppskattat.
Tack.


Bemästra kap.13

Kan du känna igen de åtta stadierna av meios baserat på kromosomernas placering och beteende?

Överkorsning spelar en avgörande roll för att öka den genetiska variationen bland avkommor av sexuell reproduktion. Det är viktigt att förstå hur överkorsning sker och dess konsekvenser vid meios. Titta noga på diagrammen som visar olika stadier i meios i en cell där 2n = 6. Antag att de röda kromosomerna är av moderns ursprung och de blå kromosomerna är av faderns ursprung.

Dra etiketterna för att fylla i målen under varje diagram i en cell. Observera att diagrammen inte är i någon speciell ordning.

Dra de blå etiketterna till de blå målen för att identifiera stadiet av meios som avbildas i varje diagram.

Föräldercellen som går in i meios är diploid, medan de fyra dottercellerna som blir resultatet är haploida.

Detta diagram visar en diploid kärna (2n=8) i vilken kromosomreplikation har inträffat som förberedelse för mitos (överst) och meios (nederst). Kärnan längst upp till höger är nu i profas av mitos kärnan längst ner till höger är nu i profas I av meios.

I en organisms livscykel paras meios med befruktningsprocessen. Att förstå en organisms livscykel är nyckeln till att förstå hur sexuell reproduktion säkerställer nedärvning av egenskaper från båda föräldrarna och även introducerar genetisk variation.

Fyll i diagrammet för att visa ett typiskt djurs livscykel.

Meios garanterar att i en sexuell livscykel kommer avkomman att ärva en komplett uppsättning kromosomer (och deras associerade gener och egenskaper) från varje förälder. Överföring av egenskaper från föräldrar till avkomma kallas ärftlighet.

En annan viktig aspekt av meios och den sexuella livscykeln är den roll som dessa processer spelar för att bidra till genetisk variation. Även om avkommor ofta liknar sina föräldrar, är de genetiskt olika från båda sina föräldrar och från varandra. Graden av variation kan vara enorm.

Följande processer är förknippade med meios och den sexuella livscykeln:
-DNA-replikation före meios
-korsa över
-kromosomanpassning i metafas I och separation i anafas I
-kromosomanpassning i metafas II och separation i anafas II
-befruktning

[I organismer som förökar sig sexuellt, processerna för DNA-replikation, den exakta parningen av homologer under korsning, kromosomanpassning och separation i meios I och II, och befruktning säkerställer att egenskaper går från en generation till nästa.

Betrakta en diploid cell där 2n = 6. Under metafas I av meios, eftersom paren av homologa kromosomer radas upp på metafasplattan, kan varje par orientera sig med sin moder- eller faderhomolog närmare en given pol. Det finns fyra lika troliga arrangemang av de homologa paren vid metafas I. (Observera att detta problem förutsätter att ingen korsning har skett.)

Cellerna nedan visar de åtta möjliga kombinationer av kromosomer som dottercellerna i meios II kan ta emot.


Vad är förhållandet mellan kromosomer, DNA och gener?

Kromosomer är strukturer i en cellkärna som består av många gener. Gener innehåller deoxiribonukleinsyra (DNA), som innehåller den genetiska information som används för att syntetisera proteiner.

Kromosomer är långa strängar i en cell som kan innehålla hundratals eller tusentals gener. Människor har allt från 20 000 till 30 000 gener. Varje mänsklig cell har ett par av 23 kromosomer, vilket ger totalt 46 kromosomer. Gener hjälper till att bilda egenskaper, och mer än en gen kan skapa en viss egenskap. Gener innehåller ibland genetiska avvikelser eller förvärvade mutationer, som i sin tur påverkar hur egenskaper utvecklas. Inom gener innehåller deoxiribonukleinsyra (DNA) fyra byggstenar, som är adenin, cytosin, guanin och tymin. Ordningen på dessa baser formar genomets instruktioner.

Kromosomparningar

Trots att kromosomerna har ett stort antal gener, är dessa gener ordnade i en mycket specifik sekvens. Varje gen har en speciell plats i en kromosom, som kallas dess locus. De flesta celler i människokroppen har 23 par kromosomer, med undantag av ett fåtal celler som röda blodkroppar, äggceller och spermier. Varje par av kromosomer innehåller genetisk information från en modercell och en fadercell. Av de 23 kromosomparen i en cell är 22 icke-könade kromosomer eller autosomala kromosomer. Det sista kromosomparet innehåller könskromosomerna, som är X och Y. Paret av könscellerna avgör avkommans kön. Hanar har en X-kromosom och en Y-kromosom. X kommer från mamman och Y-kromosomen kommer från pappan. Kvinnor har däremot två X-kromosomer. Den ena kromosomen kommer från mamman och den andra kommer från pappan. Vanligtvis kan gener i nonsex-kromosomerna uttryckas fullt ut. Ibland uppstår dock problem där så inte är fallet. Beroende på avvikelsen kan människor födas med eller utveckla milda till svåra utvecklingsproblem.

Kromosomavvikelser

Avvikelser som uppstår i kromosomerna kan ta flera olika former. Kromosomavvikelser kan uppstå som ett resultat av ett onormalt antal kromosomer eller när ett område av kromosomen utvecklas onormalt, till exempel sektioner som av misstag raderas eller placeras i en annan kromosom, vilket kallas translokation. Att ha ett onormalt antal kromosomer kan skapa allvarliga komplikationer. Att ha en extra nonsex-kromosom eller att sakna en nonsex-kromosom, till exempel, kan vara dödligt för ett foster. Det kan också orsaka utvecklingsproblem, till exempel Downs syndrom, som uppträder i genetiken som att en person har tre kopior av kromosom 21. Stora kromosomområden som är onormala kan bero på en genetisk störning eller en förvärvad mutation. Ett exempel på denna abnormitet är kronisk myelogen leukemi, som uppstår när en del av kromosom 9 translokeras till kromosom 22.

Genetiska defekter

Ibland har människor genetiska avvikelser utan att drabbas av skadliga effekter. Människor har cirka 300 till 400 onormala gener, men de är mindre benägna att utveckla problem om en del av den påverkade kromosomen fortfarande är normal. Störningar uppstår när en individ har två kopior av samma onormala gener. Sannolikheten för att en individ utvecklar en sjukdom är högre hos personer vars föräldrar har genetiska avvikelser än hos personer vars föräldrar inte har några genetiska problem.


Hur celler packar trassligt DNA i snygga kromosomer

För att återgå till den här artikeln, besök Min profil och sedan Visa sparade berättelser.

Ett illustrerat tvärsnitt av en delande cells kromosom visar ringformade proteinmolekyler som viker DNA:t till kapslade slingor som strålar ut från en central axel. Dr Anton Goloborodko

För att återgå till den här artikeln, besök Min profil och sedan Visa sparade berättelser.

En mänsklig cell bär i sin kärna två meter spiralformigt DNA, uppdelat bland de 46 smala, dubbelspiralformade molekylerna som är dess kromosomer. För det mesta ser det DNA:t ut som ett trassligt garnnystan - diffust, oordnat, kaotiskt. Men det stöket utgör ett problem under mitos, när cellen måste göra en kopia av sitt genetiska material och dela sig i två. Som förberedelse ordnar den upp genom att packa DNA i täta, korvliknande stavar, kromosomernas mest välbekanta form. Forskare har sett den processen genom ett mikroskop i årtionden: DNA:t kondenseras och organiseras i diskreta enheter som gradvis förkortas och vidgas. Men hur genomet viks inuti den strukturen - det är tydligt att det inte bara drar ihop sig - har förblivit ett mysterium. "Det är verkligen kärnan i genetiken," sa Job Dekker, en biokemist vid University of Massachusetts Medical School, "en grundläggande aspekt av ärftlighet som alltid har varit ett så stort pussel."

För att lösa det pusslet slog Dekker ihop med Leonid Mirny, en biofysiker vid Massachusetts Institute of Technology, och William Earnshaw, en biolog vid University of Edinburgh i Skottland. De och deras kollegor använde en kombination av avbildning, modellering och genomiska tekniker för att förstå hur den kondenserade kromosomen bildas under celldelning. Deras resultat, publicerade nyligen i *Science och delvis bekräftade av experimentella bevis som rapporterats av ett europeiskt team i veckans nummer av tidskriften, målar en bild där två proteinkomplex sekventiellt organiserar DNA:t i täta uppsättningar av slingor längs en spiralformad ryggrad.

Forskarna samlade in data från minut för minut om kromosomer - med hjälp av ett mikroskop för att se hur de förändrades, samt en teknologi som kallas Hi-C, som ger en karta över hur ofta par av sekvenser i genomet interagerar med varandra. De genererade sedan sofistikerade datorsimuleringar för att matcha dessa data, så att de kunde beräkna den tredimensionella vägen som kromosomerna spårade när de kondenserades.

Deras modeller fastställde att i upptakten till mitos landar en ringformad proteinmolekyl kallad kondensin II, sammansatt av två anslutna motorer, på DNA:t. Var och en av dess motorer rör sig i motsatta riktningar längs strängen medan de förblir fästa vid varandra, vilket gör att en slinga bildas när motorerna fortsätter att röra sig, den slingan blir större och större. (Mirny demonstrerade processen för mig genom att knäppa en bit av sin dators nätsladd med båda händerna, hålla knogarna mot knogarna, genom vilka han sedan fortsatte att trycka en sladdslinga.) När tiotusentals av dessa proteinmolekyler gör sitt arbete, en serie slingor uppstår. De ringliknande proteinerna, placerade vid basen av varje slinga, skapar en central byggnadsställning från vilken slingorna kommer ut, och hela kromosomen blir kortare och styvare.

Dessa resultat gav stöd till idén om loop-extrudering, ett tidigare förslag om hur DNA förpackas. (Slingextrudering är också ansvarig för att förhindra att duplicerade kromosomer blir knutna och intrasslade, enligt Mirny. Mekaniken i den loopade strukturen gör att systerkromatider stöter bort varandra.) Men det som forskarna observerade sedan kom som mer av en överraskning och tillät dem för att bygga in ytterligare detaljer i loopextruderingshypotesen.

Efter cirka 10 minuter bröts kärnhöljet som höll ihop kromosomerna ner, vilket gav ett andra ringformat motorprotein, kondensin I, tillgång till DNA:t. Dessa molekyler utförde slingsträngsprutning på slingorna som redan hade bildats, och delade var och en i cirka fem mindre slingor i genomsnitt. Häckande slingor på detta sätt gjorde det möjligt för kromosomen att bli smalare och förhindrade att de initiala slingorna blev tillräckligt stora för att blandas eller interagera.


Genetik

HLA står för "human leukocytantigen" klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas.

homeotisk gen klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

homologa kromosomer klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

kromosomer som paras ihop under produktionen av könsceller i meios.

Genen eller generna för diabetes är ofullständigt penetrerande.

dominant allel

en allel som maskerar närvaron av en recessiv allel i fenotypen.

Människor har 46 kromosomer i varje somatisk cell och 23 i varje könscell.

codominance klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

situationen där två olika alleler för en egenskap uttrycks oblandade i fenotypen av heterozygota individer.

Den kollektiva gruppen av symtom som kallas sickle-cell trait är ett exempel.

polygenisk egenskap klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

en ärftlig egenskap som bestäms av gener på två eller flera loci.

HLA står för "human leukocytantigen" klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas.

homeotisk gen klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

ser regulatorgen.

homologa kromosomer klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

kromosomer som paras ihop under produktionen av könsceller i meios.

Mendelsk genetik klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

arvsmönster som kan förklaras av enkla regler för dominans och recessivitet hos gener.

en gen som kan förändra uttrycket av en annan gen i en individs fenotyp.

monozygotisk tvillingar klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

Närmare bestämt är det kollektivet genotyp av en befolkning.

gener klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

arvsenheter som vanligtvis förekommer på specifika platser, eller loci, på en kromosom.

Människor har 46 kromosomer i varje somatisk cell och 23 i varje könscell.

codominance klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

situationen där två olika alleler för en egenskap uttrycks oblandade i fenotypen av heterozygota individer.

HLA står för "human leukocytantigen" klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas.

homeotisk gen klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

homologa kromosomer klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

kromosomer som paras ihop under produktionen av könsceller i meios.

Genom sina experiment med växtkorsning, Gregor Mendel bevisade att detta var fel

en individ som är heterozygot för en egenskap som endast visar sig i fenotypen hos de som är homozygota recessiva.

Ser könsbegränsad gen.

könsbegränsad gen

en gen som kan ärvas av båda könen men som vanligtvis uttrycks i endast män eller kvinnor.

Genom sina växtförädlingsexperiment bevisade Gregor Mendel att detta var fel

en individ som är heterozygot för en egenskap som bara visar sig i fenotypen hos de som är homozygota recessiva.

diabetes klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

en ärvd metabolisk störning där det finns onormalt höga blodsockernivåer.

albinism klicka här ikon för att höra föregående term uttalas

det genetiskt ärftliga tillståndet där det finns en markant brist på pigmentering i hud, hår och ögon.

ägg klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas (plural ägg klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas)

en kvinnlig könscell eller könscell.

hemofili klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

en X-länkad genetiskt ärftlig recessiv sjukdom där en eller flera av det normala blodet koaguleringsfaktorer produceras inte.

Men eftersom de är olika kan deras agerande resultera i olika uttryck för den egenskapen.

aminosyror klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

små molekyler som är komponenter i proteiner.

Ser Human Genome Project.

genomavtryck klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

ett arvsmönster där en gen kommer att ha olika effekt beroende på könet på den förälder som den ärvs från.

Vanligtvis används termen med hänvisning till korsningen av två renodlade (homozygota) växter.

cystisk fibros klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

a genetiskt ärftlig sjukdom hos barn som resulterar i kronisk vätskeutveckling i lungorna, vilket gör det svårt att andas.

albinism klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalad

det genetiskt ärftliga tillståndet där det finns en markant brist på pigmentering i hud, hår och ögon.

Tvåäggstvillingar kan se likadana ut men är inte genetiskt identiska.

serier med flera alleler klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

en situation där en gen har mer än två alleler.

HLA står för "mänsklig leukocyt antigen" klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas.

homeotisk gen klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

homologa kromosomer klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

kromosomer som paras ihop under produktionen av könsceller i meios.

Denna sjukdom kallas även Huntingtons chorea. Klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas.

hybrider klickar på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

avkomma som är resultatet av parning mellan två genetiskt olika sorters föräldrar - motsatsen till renrasig.

Tay-Sachs Sjukdom klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

ett genetiskt ärftligt tillstånd orsakat av oförmågan att producera enzymet hexosaminidas A. Detta resulterar i progressivt ökat vätsketryck på hjärnan och den efterföljande degenereringen av hjärnan och nervsystemet som börjar omkring 6 månaders ålder och leder oundvikligen till döden vanligtvis vid 2 års ålder -3.

Tillbaka till toppen
- W -
Tillbaka till toppen
- X -

hänvisar till en gen som bärs av ett X könskromosom.

albinism klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

de genetiskt ärftligt tillstånd där det finns en markant brist på pigmentering i hud, hår och ögon.

Detta är fallet med hemofili.

grå starr klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

en synnedsättning orsakad av linser att ögonen blir grumliga.

Angelmans syndrom klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

en sällsynt genetiskt ärftlig form av utvecklingsstörning på grund av raderingen eller inaktivering av specifika gener på kromosom 15.

Denna sjukdom kallas också Huntingtons chorea klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas.

hybrider klickar på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

avkommor som är resultatet av parning mellan två genetiskt olika sorters föräldrar - motsatsen till renrasiga.

Detta är fallet med hemofili.

grå starr klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

en försämring av synen som orsakas av att ögonlinserna blir grumliga.

albinism klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalad

det genetiskt ärftliga tillståndet där det finns en markant brist på pigmentering i hud, hår och ögon.

ett genetiskt ärftligt recessivt tillstånd där röda blodceller är förvrängda vilket resulterar i svår anemi och relaterade symtom som ofta är dödliga i barndomen.

Men eftersom de är olika kan deras agerande resultera i olika uttryck för den egenskapen.

amino syror klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

små molekyler som är komponenter i proteiner.

Vanligtvis används termen med hänvisning till korsningen av två renodlade (homozygota) växter.

cystisk fibros klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

en genetiskt ärftlig sjukdom hos barn som resulterar i kronisk vätskeutveckling i lungorna, vilket gör det svårt att andas.

Människan har 46 kromosomer i varje somatisk cell och 23 i varje könscell.

codominance klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

situationen där två olika alleler för en egenskap uttrycks oblandad i fenotypen av heterozygota individer.

Människor har 46 kromosomer i varje somatisk cell och 23 i varje könscell.

codominance klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

situationen där två olika alleler för en egenskap uttrycks oblandade i fenotypen av heterozygota individer.

Man tror att bristen på riklig solexponering tidigt i livet på något sätt är ansvarig för den senare uppkomsten av MS.

muskeldystrofi klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas (MD)

någon av en grupp av ärftliga progressiva muskelsjukdomar orsakade av en defekt i en eller flera gener som styr muskelfunktionen.

DNA klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas ( deoxiribonukleinsyra klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas)

en stor organisk molekyl som lagrar den genetiska koden för syntesen av proteiner.

gikt klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

en genetiskt ärftlig ämnesomsättningsstörning där det finns en obalans av urinsyra i blodet som orsakar uppbyggnad av urater i gemensamma områden.

albinism klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

det genetiskt ärftliga tillståndet där det finns en markant brist på pigmentering i hud, hår och ögon.

albinism klick denna ikon för att höra föregående term uttalas

det genetiskt ärftliga tillståndet där det finns en markant brist på pigmentering i hud, hår och ögon.

Vanligtvis används termen med hänvisning till korsningen av två renodlade (homozygota) växter.

cystisk fibros klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

en genetiskt ärftlig sjukdom hos barn som resulterar i kronisk vätskeutveckling i lungorna, vilket gör det svårt att andas.

Man tror att bristen på riklig solexponering tidigt i livet på något sätt är ansvarig för den senare uppkomsten av MS.

muskulös dystrofi klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas (MD)

någon av en grupp av ärftliga progressiva muskelsjukdomar orsakade av en defekt i en eller flera gener som styr muskelfunktionen.

Huntingtons sjukdom

en allvarlig genetiskt ärftlig dödlig degenerativ nervsjukdom.

albinism klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

det genetiskt ärvt tillstånd där det finns en markant brist på pigmentering i hud, hår och ögon.

Angelmans syndrom klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

en sällsynt genetiskt ärvd form av utvecklingsstörd på grund av radering eller inaktivering av specifika gener på kromosom 15.

Sickle-cell egenskap är också känd som sicklecellanemi.

somatisk cell klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

alla celler i kroppen förutom de som är direkt involverade i reproduktion.

Vanligtvis används termen med hänvisning till korsningen av två renodlade (homozygota) växter.

cystisk fibros klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

en genetiskt ärftlig sjukdom hos barn som resulterar i kronisk vätskeutveckling i lungorna, vilket gör det svårt att andas.

hemofili klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

en X-kopplad genetiskt ärftlig recessiv sjukdom där en eller flera av de normala blodkoagulering faktorer produceras inte.

Mendelian genetik klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

arvsmönster som kan förklaras av enkla regler för dominans och recessivitet hos gener.

en gen som kan förändra uttrycket av en annan gen i en individs fenotyp.

enäggstvillingar klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

DNA klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas (deoxiribonukleinsyra klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas)

en stor organisk molekyl som lagrar genetisk kod för syntesen av proteiner.

albinism klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalad

det genetiskt ärftliga tillståndet där det finns en markant brist på pigmentering i hud, hår och ögon.

Tillbaka till toppen
- J -
Tillbaka till toppen
-K -
Tillbaka till toppen
- L -
Tillbaka till toppen
- M -

meiosis klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

celldelning i specialiserade vävnader i äggstockar och testiklar som resulterar i produktion av spermier eller ägg.

albinism klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalad

det genetiskt ärftliga tillståndet där det finns en markant brist på pigmentering i hud, hår och ögon.

Nästa och efterföljande generationer kallas f2, f3, etc.

fragilt-X-syndrom klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

en relativt vanlig genetiskt nedärvd abnormitet av X-kromosom vilket resulterar i mental retardation.

ett genetiskt ärftligt recessivt tillstånd där röd blod celler är förvrängda vilket resulterar i svår anemi och relaterade symtom som ofta är dödliga i barndomen.

Mendelsk genetik klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

arvsmönster som kan förklaras av enkla regler för dominans och recessivitet hos gener.

en gen som kan förändra uttrycket av en annan gen i en individs fenotyp.

enäggstvillingar klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

enäggstvillingar.

Men eftersom de är olika kan deras agerande resultera i olika uttryck för den egenskapen.

aminosyror klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

små molekyler som ingår i proteiner.

spermier klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

en manlig könscell eller könscell.

stamning alleler

defekta alleler som har segment som fördubblas i sin överföring från generation till generation.

Men eftersom de är olika kan deras agerande resultera i olika uttryck för den egenskapen.

aminosyror klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

små molekyler som är komponenterna i proteiner.

Genen eller generna för diabetes är ofullständigt penetrerande.

en allel som maskerar närvaron av en recessiv allel i fenotypen.

I stora populationer är det mer sannolikt att slumpmässiga avvikelser i allelfrekvenser i en riktning elimineras av slumpmässiga förändringar i motsatt riktning.

genetik klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

studiet av genstruktur och verkan och mönstren för nedärvning av egenskaper från förälder till avkomma.

ett genetiskt ärftligt recessivt tillstånd där röda blodkroppar förvrängs vilket resulterar i allvarliga anemi och relaterade symtom som ofta är dödliga i barndomen.

Det har varit vanligast bland ättlingar av östeuropeiska judar (Ashkenazi-judar).

Sådana egenskaper sägs vara samdominerande.

korspollinering

parning av två genetiskt olika växter av samma art.

Detta var en variant av Lamarcks felaktiga idé om "arv av förvärvade egenskaper".

fenotyp klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

det observerbara eller detekterbar egenskaper hos en enskild organism - den detekterbar uttryck för en genotyp.

pleiotropy klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

situationen där en enda gen är ansvarig för en mängd olika egenskaper.

I stora populationer är det mer sannolikt att slumpmässiga avvikelser i allelfrekvenser i en riktning är avbröts genom slumpmässiga förändringar i motsatt riktning.

genetik klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

studiet av genstruktur och verkan och mönstren för nedärvning av egenskaper från förälder till avkomma.

albinism klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

det genetiskt ärvt tillstånd där det finns en markant brist på pigmentering i hud, hår och ögon.

Det har varit vanligast bland ättlingar till östeuropeiska judar ( Ashkenazi judar).

HLA står för "human leukocyt antigen" klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas.

homeotisk gen klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

homologa kromosomer klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

kromosomer som paras ihop under produktionen av könsceller i meios.

Angelmans syndrom klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

en sällsynt genetiskt ärftlig form av mental retardation på grund av radering eller inaktivering av specifika gener på kromosom 15.

DNA klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas (deoxiribonukleinsyra klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas)

en stor organisk molekyl som lagrar genetisk kod för syntes av proteiner.

Proteiner kan vara enzymer, hormoner, antikroppar, strukturella komponenter eller gastransporterande molekyler.

proteome klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

de komplett komplement av proteiner som produceras av en individ (eller en art).

Den kollektiva grupp av symtom som kallas skära-cellegenskaper är ett exempel.

polygen egenskap klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

en ärftlig egenskap som bestäms av gener på två eller flera loci.

albinism klicka på den här ikonen för att höra föregående termin uttalad

det genetiskt ärftliga tillståndet där det finns en markant brist på pigmentering i hud, hår och ögon.

Däremot är en akut sjukdom en med ett snabbt insättande och ett kort men vanligtvis allvarligt förlopp.

kromosomer klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

trådliknande, genbärande kroppar i kärnan av en cell.

psoriasis klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

en ärftlig sjukdom som kännetecknas av återkommande tjocka, rödaktiga fläckar av inflammerad hud.

diabetes klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

en ärvd metabolisk störning där det finns onormalt höga blodsockernivåer.

Denna sjukdom kallas även Huntingtons chorea klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas.

hybrider klickar på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

avkommor som är resultatet av parning mellan två genetiskt olika sorters föräldrar - motsatsen till renrasiga.

Punnett square klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

en enkel grafiska metod för att visa alla potentiella kombinationer av avkommans genotyper som kan förekomma och deras sannolikhet givet modergenotyperna.

albinism klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

det genetiskt ärftliga tillståndet där det finns en markant brist på pigmentering i hud, hår och ögon.

Sådana egenskaper sägs vara samdominerande.

korsa- pollinering

parning av två genetiskt olika växter av samma art.

De kan vara ärvda eller orsakade av diabetes och miljöfaktorer.

foto av ett normalt öga och ett annat med grå starr
kronisk sjukdom

en sjukdom som varar under lång tid eller på obestämd tid.

Angelmans syndrom klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

en sällsynt genetiskt ärvd form av mental fördröjning på grund av radering eller inaktivering av specifika gener på kromosom 15.

Angelman syndrom klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

en sällsynt genetiskt ärftlig form av mental retardation på grund av radering eller inaktivering av specifika gener på kromosom 15.

Proteiner kan vara enzymer, hormoner, antikroppar, strukturella komponenter eller gastransporterande molekyler.

proteome klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

det fullständiga komplementet av proteiner som produceras av en individ (eller en art).

Tillbaka till toppen
- J -
Tillbaka till toppen
-K -
Tillbaka till toppen
- L -
Tillbaka till toppen
- M -

meiosis klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

celldelning i specialiserade vävnader i äggstockar och testiklar som resulterar i produktion av sperma eller ägg.

gikt klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

en genetiskt ärftlig metabolisk störning där det finns en obalans av urinsyra i blodet vilket orsakar en ansamling av urater i ledområdena.

HLA står för "human leukocytantigen" klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas.

homeotisk gen klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

ser regulator gen.

homologa kromosomer klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

kromosomer som paras ihop under produktionen av könsceller i meios.

hemofili klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

en X-länkad genetiskt ärftlig recessiv sjukdom där en eller flera av det normala blodet koagulering faktorer produceras inte.

Sådana egenskaper sägs vara samdominerande.

de parning av två genetiskt olika växter av samma art.

Proteiner kan vara enzymer, hormoner, antikroppar, strukturella komponenter eller gastransporterande molekyler.

proteome klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

det fullständiga komplementet av proteiner som produceras av en individ (eller en art).

Serier med flera alleler följer endast delvis enkel mendelsk genetik.

multipel skleros klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas (MS)

en genetiskt ärftlig progressiv sjukdom av centrala nervsystemet.

Genom prägling är också känd som genetisk prägling.

genotyp klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

individens genetiska sammansättning.

gikt klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

en genetiskt ärftlig metabolisk störning där det finns en obalans av uric syra i blodet som orsakar en ansamling av urater i lederna.

ett allvarligt genetiskt ärftligt dödligt degenerativ nervstörning.

evolution klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

genetisk förändring i en population av organismer som inträffar över tid.

Serier med flera alleler följer endast delvis enkel mendelsk genetik.

multipel skleros klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas (MS)

en genetiskt ärftlig progressiv sjukdom i centrala nervsystemet.

Tay-Sachs sjukdom klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

ett genetiskt ärftligt tillstånd orsakat av oförmågan att producera enzymet hexosaminidas A. Detta resulterar i progressivt ökat vätsketryck på hjärnan och den efterföljande degenereringen av hjärnan och nervsystemet som börjar omkring 6 månaders ålder och leder oundvikligen till döden vanligtvis vid 2 års ålder -3.

Nästa och efterföljande generationer kallas f2, f3, etc.

fragilt-X-syndrom klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

en relativt vanlig genetiskt nedärvd abnormitet av X-kromosomen vilket resulterar i mental retardation.

Detta är fallet med hemofili.

grå starr klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

en försämring av synen som orsakas av att ögonlinserna blir grumliga.

Med andra ord, ärftligt material från vilken organism som helst består av diskret enheter (nu kallade gener).

Däremot är en akut sjukdom en med en snabb början och en kort men vanligtvis svår kurs.

kromosomer klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

trådliknande, genbärande kroppar i en cells kärna.

diabetes klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

en ärftlig metabol störning där det är onormalt höga blodsocker nivåer.

Människor har 46 kromosomer i varje somatisk cell och 23 i varje könscell.

codominance klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

situationen där två olika alleler för en egenskap uttrycks oblandade i fenotypen av heterozygota individer.

Serier med flera alleler följer endast delvis enkel mendelsk genetik.

flera olika skleros klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas (MS)

en genetiskt ärftlig progressiv sjukdom i centrala nervsystemet.

Mendelsk genetik klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

arvsmönster som kan förklaras av enkla regler för dominans och recessivitet hos gener.

en gen som kan förändra uttrycket av en annan gen i en individs fenotyp.

monozygotisk tvillingar klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

identisk tvillingar.

Tillbaka till toppen
- Y -
Tillbaka till toppen
- Z -

zygote klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

en " befruktad"ägg.

ett felaktig 1800-talsteori om arv av egenskaper.

Genetik är den gren av vetenskapen som handlar om nedärvning av biologiska egenskaper.

genom klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

hela genetiska komplement av en individ (eller av en art).

albinism klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalad

det genetiskt ärftliga tillståndet där det finns en markant brist på pigmentering i hud, hår och ögon.

genomavtryck klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

ett arvsmönster där en gen kommer att ha olika effekt beroende på kön av den förälder som det ärvs från.

gikt klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

en genetiskt ärftlig metabolisk störning där det finns en obalans av urinsyra i blodet som orsakar en ansamling av urater i lederna.

Tillbaka till toppen
- J -
Tillbaka till toppen
-K -
Tillbaka till toppen
- L -
Tillbaka till toppen
- M -

meiosis klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

celldelning i specialiserade vävnader i äggstockar och testiklar som resulterar i produktion av spermier eller ägg.

Under befruktningen återställs hela antalet kromosomer, och medlemmar av genpar är det återförenas.

sannolikheten att en specifik händelse inträffar.

De gener som styr olika egenskaper ärvs oberoende av varandra.

Gregor Mendels första principen av genetiskt arv.

Människor har 46 kromosomer i varje somatisk cell och 23 i varje sex cell.

codominance klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

situationen där två olika alleler för en egenskap uttrycks oblandade i fenotypen av heterozygota individer.

hemofili klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

en X-länkad genetiskt ärftlig recessiv sjukdom där en eller flera av det normala blodet koagulering faktorer produceras inte.

Under befruktning, återställs hela antalet kromosomer och medlemmar av genpar återförenas.

sannolikheten att en specifik händelse inträffar.

Mendelsk genetik klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

arvsmönster som kan förklaras av enkla regler för dominans och recessivitet hos gener.

en gen som kan förändra uttrycket av en annan gen i en individs fenotyp.

monozygotisk tvillingar klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

identisk tvillingar.

Det finns inget botemedel mot denna sjukdom, och det leder vanligtvis till döden före 30 års ålder.

mutation klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

en förändring av genetiskt material så att en ny variation produceras.

Mendelsk genetik klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

arvsmönster som kan förklaras med enkla regler för dominans och recessivitet av gener.

en gen som kan förändra uttrycket av en annan gen i en individs fenotyp.

enäggstvillingar klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

Genomprägling är också känd som genetisk prägling.

genotyp klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

det genetiska smink av en individ.

De kan ärftas eller orsakas av diabetes och miljöfaktorer.

foto av ett normalt öga och ett annat med grå starr
kronisk sjukdom

en sjukdom som varar under lång tid eller på obestämd tid.

ett genetiskt ärftligt recessivt tillstånd där röda blodkroppar finns förvrängd vilket resulterar i svår anemi och relaterade symtom som ofta är dödliga i barndomen.

Genom sina växtförädlingsexperiment, Gregor Mendel bevisade att detta var fel

en individ som är heterozygot för en egenskap som endast visar sig i fenotypen hos de som är homozygota recessiva.

blandning teori

en felaktig 1800-talsteori om nedärvning av egenskaper.

Genom hans växtkors- föder upp experiment visade Gregor Mendel att detta var fel

en individ som är heterozygot för en egenskap som endast visar sig i fenotypen hos de som är homozygota recessiva.

Förlust eller tillägg av individer kan lätt förändra genpoolen frekvenser av både mottagar- och givarpopulationerna – det vill säga de kan utvecklas.

alla gener i alla individer i en avelspopulation.

Tillbaka till toppen
- J -
Tillbaka till toppen
-K -
Tillbaka till toppen
- L -
Tillbaka till toppen
- M -

meiosis klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

celldelning i specialiserade vävnader av äggstockar och testiklar som resulterar i produktion av spermier eller ägg.

a multinationella forskningsansträngning utformad för att identifiera och kartlägga platsen för alla mänskliga gener.

Men eftersom de är olika kan deras agerande resultera i olika uttryck för den egenskapen.

amino syror klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

små molekyler som är komponenter i proteiner.

de överföring av gener från en population till en annan, vanligtvis som ett resultat av migration.

pangenesis klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

Charles Darwins felaktiga teori om nedärvning av egenskaper.

Genom hans växtkors- föder upp experiment visade Gregor Mendel att detta var fel

en individ som är heterozygot för en egenskap som endast visar sig i fenotypen hos de som är homozygota recessiva.

Men eftersom de är olika, kan deras agerande resultat i olika uttryck för den egenskapen.

aminosyror klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

små molekyler som är komponenter i proteiner.

Tay-Sachs sjukdom klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

ett genetiskt ärftligt tillstånd orsakat av oförmågan att producera enzymet hexosaminidas A. Detta resulterar i progressivt ökat vätsketryck på hjärnan och den efterföljande degenerationen av hjärnan och nervsystemet som börjar omkring 6 månaders ålder och leder oundvikligen till döden vanligtvis vid 2-3 års ålder.

diabetes klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

en ärftlig metabol störning där det finns onormalt höga blodsockernivåer.

Men eftersom de är olika kan deras agerande resultera i olika uttryck för den egenskapen.

aminosyror klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

små molekyler som är komponenter av proteiner.

Detta var en variant av Lamarcks felaktiga idé om "arv av förvärvade egenskaper."

fenotyp klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

de observerbara eller detekterbara egenskaperna hos en individuell organism - det detekterbara uttrycket av en genotyp.

pleiotropy klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

situationen där en enda gen är ansvarig för en mängd olika egenskaper.

Serier med flera alleler följer endast delvis enkel mendelsk genetik.

multipel skleros klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas (MS)

en genetiskt ärftlig progressiv sjukdom i centrala nervsystem.

gikt klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

en genetiskt ärftlig ämnesomsättningsstörning där det finns en obalans av urinsyra i blodet som orsakar en ansamling av urater i lederna.

De kan vara ärftliga eller orsakade av diabetes och miljö- faktorer.

foto av ett normalt öga och ett annat med grå starr
kronisk sjukdom

en sjukdom som varar under lång tid eller på obestämd tid.

De kan vara ärftliga eller orsakade av diabetes och miljöfaktorer.

foto av ett normalt öga och ett annat med grå starr
kronisk sjukdom

en sjukdom som varar under lång tid eller på obestämd tid.

Tillbaka till Topp
- B -

en felaktig 1800-talsteori om nedärvning av egenskaper.

Denna sjukdom kallas även Huntingtons chorea. Klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas.

hybrider klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

avkommor som är resultatet av parning mellan två genetiskt olika sorters föräldrar - motsatsen till renrasiga.

Utlösandet av genetiskt ärftlig diabetes av fetma och eventuellt svår känslomässig stress är ett exempel.

mellanliggande uttryck

situationen där en heterozygot genotyp resulterar i en fenotyp dvs mellanliggande mellan de som härrör från de homozygota genotyperna.

Mendelsk genetik klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

arvsmönster som kan förklaras av enkla regler för dominans och recessivitet hos gener.

modifiering gen

en gen som kan förändra uttrycket av en annan gen i en individs fenotyp.

enäggstvillingar klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

HLA står för "human leukocytantigen" klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas.

homeotisk gen klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

homologa kromosomer klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

kromosomer som är parat under produktionen av könsceller i meios.

Gener är ansvarig för de ärftliga egenskaperna hos växter och djur.

evolution, eller förändring i genpoolfrekvenser, till följd av slumpmässig slump.

De kan vara ärftliga eller orsakade av diabetes och miljö faktorer.

foto av ett normalt öga och ett annat med grå starr
kronisk sjukdom

en sjukdom som varar under lång tid eller på obestämd tid.

Tay-Sachs sjukdom klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

ett genetiskt ärftligt tillstånd som orsakas av oförmågan att producera enzymet hexosaminidas A. Detta resulterar i ett progressivt ökat vätsketryck på hjärnan och den efterföljande degeneration av hjärnan och nervsystemet som börjar omkring 6 månaders ålder och leder oundvikligen till döden vanligtvis vid 2-3 års ålder.

Proteiner kan vara enzymer, hormonerantikroppar, strukturella komponenter eller gastransporterande molekyler.

proteome klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

det fullständiga komplementet av proteiner som produceras av en individ (eller en art).

Genom sina växtförädlingsexperiment bevisade Gregor Mendel att detta var fel

en individ som är heterozygot för en egenskap som endast visar sig i fenotypen hos de som är homozygota recessiva.

HLA står för "human leukocytantigen" klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas.

homeotisk gen klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

homologa kromosomer klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

kromosomer som är parat under produktionen av könsceller i meios.

Recessiva alleler uttrycks i fenotypen när genotypen är homozygot recessiv (aa).

en gen som kan inleda eller blockera andra geners funktioner.

Generna är ansvariga för de ärftliga egenskaperna hos växter och djur.

evolution, eller förändring i genpoolfrekvenser, till följd av slumpmässig chans.

Mer exakt är det den kollektiva genotypen av en befolkning.

gener klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

enheter av nedärvning som vanligtvis förekommer på specifika platser, eller loci, på en kromosom.

virus klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

en kategori av extremt små mikroskopiska parasiter av växter, djur och bakterier.

Blödarsjuka oftast drabbar män.

heterozygot klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

en genotyp som består av två olika alleler av en gen för en viss egenskap (Aa).

Punnett-rutor används ofta av genetik rådgivare att förutsäga oddsen för att ett par ska överföra särskilda ärvda egenskaper.

illustration av hur man sätter upp en Punnett-torg

renrasig klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

avkomma som är resultatet av parning mellan genetiskt likartade sorters föräldrar - motsatsen till hybrid.

Förlusten eller tillägget av individer kan enkelt ändra genpoolens frekvenser för både mottagar- och donatorpopulationerna - det vill säga de kan utveckla.

alla gener i alla individer i en avelspopulation.

DNA klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas (deoxiribonukleinsyra klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas)

en stor organisk molekyl som lagrar den genetiska koden för syntes av proteiner.

HLA-system klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

kroppens genetiskt nedärvda system för att känna igen och stöta bort främmande vävnader, som t.ex transplanterades organ.

I stora populationer, slumpmässigt avvikelser i allelfrekvenser i en riktning är mer benägna att elimineras av slumpmässiga förändringar i motsatt riktning.

genetik klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

studiet av genstruktur och verkan och mönstren för nedärvning av egenskaper från förälder till avkomma.

Generna är ansvariga för ärftlig egenskaper hos växter och djur.

evolution, eller förändring i genpoolfrekvenser, till följd av slumpmässig slump.

Däremot är en akut sjukdom en med ett snabbt debut och ett kort men vanligtvis svår kurs.

kromosomer klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

trådliknande, genbärande kroppar i en cells kärna.

De gener som styr olika egenskaper ärvs oberoende av varandra.

principen om segregation

Gregor Mendels första princip om genetiskt arv.

Nästa och efterföljande generationer kallas f2, f3, etc.

ömtålig-X-syndrom klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

en relativt vanlig genetiskt nedärvd abnormitet i X-kromosomen som resulterar i mental retardation.

psoriasis klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

en ärftlig sjukdom som kännetecknas av återkommande tjocka, rödaktiga fläckar av inflammerad hud.

Broderlig tvillingar kan se likadana ut men är inte genetiskt identiska.

serier med flera alleler klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

en situation där en gen har mer än två alleler.

virus klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

en kategori av extremt liten mikroskopisk parasiter från växter, djur och bakterier.

De kan vara ärftliga eller orsakade av diabetes och miljöfaktorer.

foto av ett normalt öga och ett annat med grå starr
kronisk sjukdom

en sjukdom som varar länge tidsperiod eller på obestämd tid.

Detta var en variant av Lamarcks felaktiga idé om "arv av förvärvade egenskaper".

fenotyp klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

de märkbar eller detekterbara egenskaper hos en individuell organism - det detekterbara uttrycket av en genotyp.

pleiotropy klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

situationen där en enda gen är ansvarig för en mängd olika egenskaper.

Människan har 46 kromosomer i varje somatisk cell och 23 i varje könscell.

codominance klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

situationen där två olika alleler för en egenskap finns uttryckt oblandad i fenotypen av heterozygota individer.

I stora populationer är det mer sannolikt att slumpmässiga avvikelser i allelfrekvenser i en riktning är inställt ut genom slumpmässiga förändringar i motsatt riktning.

genetik klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

studiet av genstruktur och verkan och mönstren för nedärvning av egenskaper från förälder till avkomma.

De utlösande av genetiskt ärftlig diabetes genom fetma och eventuellt svår känslomässig stress är ett exempel.

situationen där en heterozygot genotyp resulterar i en fenotyp som är mellanliggande mellan de som härrör från de homozygota genotyperna.

Gener är ansvarig för de ärftliga egenskaperna hos växter och djur.

evolution, eller förändring i genpoolfrekvenser, till följd av slumpmässig slump.

Utlösandet av genetiskt ärftlig diabetes av fetma och möjligen svår känslomässig stress är ett exempel.

situationen där en heterozygot genotyp resulterar i en fenotyp som är mellanliggande mellan de som härrör från de homozygota genotyperna.

Många polygena egenskaper påverkas också av miljöfaktorer.

principen om oberoende sortiment

Gregor Mendels andra princip om genetiskt arv.

Angelmans syndrom klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

en sällsynt genetiskt ärftlig form av mental retardation på grund av radering eller inaktivering av specifika gener på kromosom 15.

Mer exakt är det kollektiv genotyp av en befolkning.

gener klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

arvsenheter som vanligtvis förekommer på specifika platser, eller loci, på en kromosom.

en felaktig 1800-talsteori om arvet av egenskaper.

Människan har 46 kromosomer i varje somatisk cell och 23 i varje könscell.

codominance klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

situationen där två olika alleler för en egenskap finns uttryckt oblandad i fenotypen av heterozygota individer.

HLA-system klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

kroppens genetiskt nedärvda system för att känna igen och avvisa främmande vävnader, såsom transplanterade organ.

Mer exakt är det den kollektiva genotypen av en befolkning.

gener klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

arvsenheter som vanligtvis förekommer vid specifika platsereller loci, på en kromosom.

Under befruktningen återställs hela antalet kromosomer och medlemmar av genpar återförenas.

sannolikhet

sannolikheten att en specifik händelse inträffar.

Människor har 46 kromosomer i varje somatisk cell och 23 i varje könscell.

codominance klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

situationen där två olika alleler för en egenskap uttrycks oblandade i fenotypen av heterozygota individer.

Däremot är en akut sjukdom en med ett snabbt insättande och en kort men vanligtvis svår kurs.

kromosomer klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

trådliknande, genbärande kroppar i en cells kärna.

Man tror att bristen på riklig solexponering tidigt i livet på något sätt är ansvarig för den senare uppkomsten av MS.

muskulös dystrofi klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas (MD)

någon av en grupp av ärftliga progressiva muskelsjukdomar orsakade av en defekt i en eller flera gener som styr muskelfunktionen.

Förlusten eller tillägget av individer kan enkelt ändra genpoolens frekvenser för både mottagaren och givare befolkningar – det vill säga de kan utvecklas.

alla gener i alla individer i en avelspopulation.

blandning teori

en felaktig 1800-talsteori om nedärvning av egenskaper.

psoriasis klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

en ärftlig sjukdom som kännetecknas av återkommande tjocka, rödaktiga fläckar av inflammerad hud.

situationen där en allel uttrycks bara om vissa faktorer finns i miljön.

f1 generation klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

den första avkomman (eller sonlig) generation.

gikt klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

en genetiskt ärftlig ämnesomsättningsstörning där det finns en obalans av urinsyra i blodet som orsakar uppbyggnad av urater i gemensam områden.

en multinationell forskningssatsning utformad för att identifiera och kartlägga platsen för alla mänskliga gener.

hemofili klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

en X-länkad genetiskt ärftlig recessiv sjukdom där en eller flera av de normala blodkoagulationsfaktorerna inte är produceras.

Tillbaka till toppen
- J -
Tillbaka till toppen
-K -
Tillbaka till toppen
- L -
Tillbaka till toppen
- M -

meiosis klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

celldelning i specialiserade vävnader i äggstockar och testiklar som resulterar i produktion av spermier eller ägg.

Evolution klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

genetisk förändring i en population av organismer som sker över tid.

Det finns inget botemedel mot denna sjukdom, och det leder vanligtvis till döden före 30 års ålder.

mutation klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

en förändring av genetiskt material så att en ny variation är producerat.

Vanligtvis används termen med hänvisning till korsningen av två renodlade (homozygota) växter.

cystisk fibros klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

en genetiskt ärftlig sjukdom hos barn som resulterar i kronisk vätska utveckling i lungorna, vilket gör det svårt att andas.

I stora populationer är det mer sannolikt att slumpmässiga avvikelser i allelfrekvenser i en riktning elimineras av slumpmässiga förändringar i motsatt riktning.

genetik klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

studiet av genstruktur och verkan och mönster arv av egenskaper från förälder till avkomma.

Genom hans växt korsningsexperiment, visade Gregor Mendel att detta var fel

en individ som är heterozygot för en egenskap som endast visar sig i fenotypen hos de som är homozygota recessiva.

Proteiner kan vara enzymer, hormoner, antikroppar, strukturell komponenter eller gastransporterande molekyler.

proteome klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

det fullständiga komplementet av proteiner som produceras av en individ (eller en art).

I stora populationer är det mer sannolikt att slumpmässiga avvikelser i allelfrekvenser i en riktning är inställt ut genom slumpmässiga förändringar i motsatt riktning.

genetik klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

studiet av genstruktur och verkan och mönstren för nedärvning av egenskaper från förälder till avkomma.

Blödarsjuka drabbar oftast män.

heterozygot klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

en genotyp bestående av två olika alleler av en gen för en viss egenskap (Aa).

Däremot är en akut sjukdom en med ett snabbt insättande och ett kort men vanligtvis allvarligt förlopp.

kromosomer klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

trådliknande, genbärande kroppar i kärna av en cell.

Förlust eller tillägg av individer kan lätt förändra genen slå samman frekvenser för både mottagar- och givarpopulationer - det vill säga de kan utvecklas.

alla gener i alla individer i en avelspopulation.

recessiv allel klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

en allel alltså maskerad i fenotypen genom närvaron av en dominant allel.

psoriasis klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

en ärftlig sjukdom som kännetecknas av återkommande tjock, rödaktig fläckar av inflammerad hud.

Sannolikhet uttrycks vanligtvis som förhållandet mellan antalet faktiska händelser till antalet möjliga händelser.

proteiner klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

någon av ett stort antal komplexa organiska molekyler som är sammansatta av en eller flera kedjor av aminosyror.

gikt klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

en genetiskt ärftlig metabol störning där det finns en obalans av urinsyra i blodet som orsakar Bygg upp av urater i ledområden.

Vanligtvis används termen med hänvisning till korsningen av två renodlade (homozygota) växter.

cystisk fibros klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

en genetiskt ärftlig sjukdom hos barn som resulterar i kronisk vätskeutveckling i lungorna, vilket gör det svårt att andas.

DNA klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas (deoxiribonukleinsyra klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas)

en stor organisk molekyl som lagrar den genetiska koden för syntesen av proteiner.

evolution klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

genetisk förändring i en befolkning av organismer som uppstår över tid.

Generna är ansvariga för de ärftliga egenskaperna hos växter och djur.

genetisk drift

evolution, eller förändring i genpoolfrekvenser, till följd av slumpmässig slump.

Genetik är den gren av vetenskapen som sysslar med arv av biologisk egenskaper.

genom klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

det fullständiga genetiska komplementet av en individ (eller av en art).

Genen eller generna för diabetes är ofullständigt penetrerande.

en allel som masker närvaron av en recessiv allel i fenotypen.

ägg klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas ( flertal ägg klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas)

en kvinnlig könscell eller könscell.

virus klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

en kategori av extremt små mikroskopiska parasiter av växter, djur och bakterie.

albinism klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

det genetiskt ärftliga tillståndet där det finns en markant brist pigmentering i hud, hår och ögon.

Gregor Mendels idé om att föräldrarnas egenskaper förs vidare till ättlingar oförändrade som enheter.

Se det mänskliga genomet Projekt.

genomavtryck klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

ett arvsmönster där en gen kommer att ha olika effekt beroende på könet på den förälder som den ärvs från.

Sådana egenskaper sägs vara samdominerande.

de parning av två genetiskt olika växter av samma art.

genomavtryck klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

ett arvsmönster där en gen kommer att ha en annan effekt beroende på könet på den förälder som det ärvs från.

Punnett-rutor används ofta av genetikrådgivare för att förutspå oddsen för att ett par överför särskilda ärvda egenskaper.

illustration av hur man sätter upp en Punnett-torg

renrasig klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

avkomma som är resultatet av parning mellan genetiskt likartade sorters föräldrar - motsatsen till hybrid.

De kan vara ärftliga eller orsakade av diabetes och miljöfaktorer.

foto av ett normalt öga och ett annat med grå starr
kronisk sjukdom

en sjukdom som varar under lång tid eller obegränsat.

Det har varit vanligast bland ättlingarna till östeuropeiska judar (Ashkenazi judar).

Detta är en pleiotrop egenskap.

alleler klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

alternativa former eller olika sorter av en gen.

spermier klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

en manlig könscell eller könscell.

defekta alleler som har segment som är fördubblade i sina överföring från generation till generation.

Ofullständig penetrans

situationen där en allel uttrycks endast om vissa faktorer finns i miljön.

De kan vara ärftliga eller orsakade av diabetes och miljöfaktorer.

foto av en vanligt öga och en annan med grå starr
kronisk sjukdom

en sjukdom som varar under lång tid eller på obestämd tid.

Detta är en pleiotrop egenskap.

alleler klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

alternativ former eller varianter av en gen.

Detta är fallet med hemofili.

grå starr klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

en försämring av synen orsakad av att ögonlinserna blir molnig.

spermier klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

en manlig könscell eller könscell.

defekta alleler som har segment som fördubblas i sin överföring från generation till generation.

Gregor Mendels idé att föräldrarnas egenskaper förs vidare till ättlingar oförändrad som enheter.

ett genetiskt ärftligt recessivt tillstånd där röda blodkroppar finns förvrängd vilket resulterar i svår anemi och relaterade symtom som ofta är dödliga i barndomen.

Men för att de är det annorlunda, kan deras agerande leda till annorlunda uttryck för den egenskapen.

aminosyror klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

små molekyler som är komponenter i proteiner.

HLA står för "humant leukocytantigen" klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas.

homeotisk gen klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

homologa kromosomer klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

kromosomer som paras ihop under produktionen av könsceller i meios.

Sickle-cell egenskap är också känd som sickle-cell anemi.

somatisk cell klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

alla celler i kroppen förutom de som är direkt involverade i fortplantning.

överföringen av gener från en population till en annan, vanligtvis som ett resultat av migration.

virus klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

a kategori av extremt små mikroskopiska parasiter av växter, djur och bakterier.

Tillbaka till toppen
- B -

en felaktig 1800-talsteori om nedärvning av egenskaper.

Generna kontrollerande olika egenskaper ärvs oberoende av varandra.

Gregor Mendels första princip om genetiskt arv.

Det finns inget botemedel mot denna sjukdom, och det leder vanligtvis till döden före 30 års ålder.

mutation klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

ett ändring av genetiskt material så att en ny variation produceras.

Nästa och senare generationer kallas f2, f3 osv.

fragilt-X-syndrom klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

en relativt vanlig genetiskt nedärvd abnormitet i X-kromosomen som resulterar i mental retardation.

Tay-Sachs sjukdom klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

ett genetiskt ärftligt tillstånd orsakat av oförmåga för att producera enzymet hexosaminidas A. Detta resulterar i ett progressivt ökat vätsketryck på hjärnan och den efterföljande degenereringen av hjärnan och nervsystemet som börjar omkring 6 månaders ålder och leder oundvikligen till döden vanligtvis vid 2-3 års ålder.

Många polygena egenskaper påverkas också av miljöfaktorer.

princip av oberoende sortiment

Gregor Mendels andra princip av genetiskt arv.

Men eftersom de är olika, kan deras agerande resultera i olika uttryck för den egenskapen.

aminosyror klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

små molekyler som är komponenterna i proteiner.

DNA klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas (deoxiribonukleinsyra klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas)

en stor organisk molekyl som lagrar det genetiska koda för syntes av proteiner.

ett multinationellt forskning insatser utformade för att identifiera och kartlägga platsen för alla mänskliga gener.

Sannolikhet uttrycks vanligtvis som förhållande av antalet faktiska händelser till antalet möjliga händelser.

proteiner klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

någon av ett stort antal komplexa organiska molekyler som är sammansatta av en eller flera kedjor av aminosyror.

Människan har 46 kromosomer i varje somatisk cell och 23 i varje könscell.

codominance klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

de situation där två olika alleler för en egenskap uttrycks oblandade i fenotypen av heterozygota individer.

Punnett square klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

en enkel grafisk metod för att visa alla potential kombinationer av avkommans genotyper som kan förekomma och deras sannolikhet givet modergenotyperna.

HLA systemet klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

kroppen är genetiskt nedärvd systemet för att känna igen och avvisa främmande vävnader, såsom transplanterade organ.

Förlusten eller tillägget av individer kan enkelt ändra genpoolens frekvenser för båda mottagare och givarpopulationer – det vill säga de kan utvecklas.

alla gener i alla individer i en avelspopulation.

Men eftersom de är olika kan deras agerande resultera i olika uttryck av den egenskapen.

aminosyror klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

små molekyler som är komponenter i proteiner.

Sådana egenskaper sägs vara samdominerande.

parningen av två genetiskt olika växter av samma arter.

Se sex- begränsad gen.

sex- begränsad gen

en gen som kan ärvas av båda könen men som vanligtvis uttrycks i endast män eller kvinnor.

Man tror att bristen på riklig solexponering tidigt i livet på något sätt är ansvarig för den senare uppkomsten av MS.

muskeldystrofi klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas (MD)

någon av en grupp av ärftliga progressiva muskelsjukdomar orsakade av en defekt i en eller flera gener som styr muskelfunktionen.

HLA-system klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

kroppens genetiskt nedärvda system för att känna igen och avvisande främmande vävnader, såsom transplanterade organ.

Genom hans växt korsa-avelsexperiment, bevisade Gregor Mendel att detta var fel

en individ som är heterozygot för en egenskap som endast visar sig i fenotypen hos de som är homozygota recessiva.

De har också samma gener, men inte nödvändigtvis samma alleler, på samma lokus eller plats.

homozygot klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

har samma allel på samma lokus på båda medlemmar av ett par homologa kromosomer.

Mer exakt, det är den kollektiva genotypen av en befolkning.

gener klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

arvsenheter som vanligtvis förekommer på specifika platser, eller loci, på en kromosom.

albinism klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

det genetiskt ärftliga tillståndet där det finns en markant brist på pigmentering i hud, hår och ögon.

genomavtryck klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

ett arvsmönster där en gen kommer att ha en annan effekt beroende på könet på den förälder som det ärvs från.

De kan vara ärftliga eller orsakade av diabetes och miljöfaktorer.

Foto av ett normalt öga och ett annat med grå starr
kronisk sjukdom

en sjukdom som varar under lång tid eller på obestämd tid.

Sannolikhet uttrycks vanligtvis som förhållandet mellan antalet faktiska händelser och antalet möjliga händelser.

proteiner klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

någon av en stort antal av komplexa organiska molekyler som är sammansatta av en eller flera kedjor av aminosyror.

en gen som kan ärvas av båda könen men som vanligtvis uttrycks annorlunda hos män och kvinnor.

pangenesis klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

Charles Darwins felaktiga teori om nedärvning av egenskaper.

blandning teori

ett felaktigt 1800-tal teori om arv av egenskaper.

Gregor Mendels idé om att föräldrarnas egenskaper förs vidare till ättlingar oförändrade som enheter.

spermier klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

en manlig könscell eller könscell.

defekta alleler som har segment som är fördubblats i deras överföring från generation till generation.

en felaktig 19:e sekelteori om arv av egenskaper.

Punnett-rutor används ofta av genetikrådgivare för att förutsäga odds av ett par som överför särskilda ärvda egenskaper.

illustration av hur man sätter upp en Punnett-torg

renrasig klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

avkomma som är resultatet av parning mellan genetiskt likartade sorters föräldrar - motsatsen till hybrid.

Mendelsk genetik klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

arvsmönster som kan förklaras av enkla regler för dominans och recessivitet hos gener.

en gen som kan ändra uttrycket av en annan gen i en individs fenotyp.

enäggstvillingar klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

evolution klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

genetisk förändra i en population av organismer som uppstår över tid.

psoriasis klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

en ärftlig sjukdom som kännetecknas av återkommande tjock, rödaktig plåster av inflammerad hud.

Däremot an akut sjukdomen är en med ett snabbt insättande och ett kort men vanligtvis allvarligt förlopp.

kromosomer klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

trådliknande, genbärande kroppar i en cells kärna.

Man tror att bristen på riklig sol exponering tidigt i livet är på något sätt ansvarig för den senare uppkomsten av MS.

muskeldystrofi klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas (MD)

någon av en grupp av ärftliga progressiva muskelsjukdomar orsakade av en defekt i en eller flera gener som styr muskelfunktionen.

Människan har 46 kromosomer varje somatisk cell och 23 tum varje könscell.

codominance klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

situationen där två olika alleler för en egenskap uttrycks oblandade i fenotypen av heterozygota individer.

Serier med flera alleler följer endast delvis enkel mendelsk genetik.

multipel skleros klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas (MS)

en genetiskt ärftlig progressiv sjukdom i centrala nervös systemet.

Detta är fallet med hemofili.

grå starr klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

en försämring av synen orsakade genom att ögonens linser blir grumliga.

Mendelsk genetik klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

arvsmönster som kan förklaras av enkel regler för dominans och recessivitet hos gener.

en gen som kan förändra uttrycket av en annan gen i en individs fenotyp.

enäggstvillingar klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

ett genetiskt ärftligt recessivt tillstånd där röda blodkroppar förvrängs vilket resulterar i svår anemi och relaterad symtom som ofta är dödliga i barndomen.

Utlösandet av genetiskt ärftlig diabetes av fetma och eventuellt svår emotionell stress är ett exempel.

situationen där en heterozygot genotyp resulterar i en fenotyp som är mellanliggande mellan de som härrör från de homozygota genotyperna.

Däremot är en akut sjukdom en med ett snabbt insättande och ett kort men vanligtvis allvarligt förlopp.

kromosomer klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

trådliknande, genbärande kroppar i en cells kärna.

Utlösandet av genetiskt ärftlig diabetes av fetma och eventuellt svår emotionell påfrestning är ett exempel.

situationen där en heterozygot genotyp resulterar i en fenotyp som är mellanliggande mellan de som härrör från de homozygota genotyperna.

Detta var en variant av Lamarcks felaktiga idé om "arv av förvärvat egenskaper."

fenotyp klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

de observerbara eller detekterbara egenskaperna hos en individuell organism - det detekterbara uttrycket av en genotyp.

pleiotropy klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

situationen där en enda gen är ansvarig för en mängd olika egenskaper.

I stora populationer är det mer sannolikt att slumpmässiga avvikelser i allelfrekvenser i en riktning elimineras av slumpmässiga förändringar i motsatt riktning.

genetik klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

studiet av genstruktur och verkan och mönstren för nedärvning av egenskaper från förälder till avkomma.

Punnett fyrkant klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

en enkel grafisk metod för att visa alla potentiella kombinationer av avkommans genotyper som kan förekomma och deras sannolikhet givet modergenotyperna.

Generna är ansvariga för de ärftliga egenskaperna hos växter och djur.

evolution, eller förändring i genpoolfrekvenser, till följd av slumpmässig slump.

Mer precis, det är den kollektiva genotypen av en befolkning.

gener klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

arvsenheter som vanligtvis förekommer på specifika platser, eller loci, på en kromosom.

HLA-system klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

kroppens genetiskt nedärvda system för att känna igen och stöta bort främmande vävnader, såsom transplanterade organ.

diabetes klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

en ärftlig metabol störning där det finns onormalt högt blodvärde socker nivåer.

Se sex- begränsad gen.

sex- begränsad gen

en gen som kan ärvas av båda könen men som vanligtvis uttrycks i endast män eller kvinnor.

Nästa och efterföljande generationer kallas f2, f3, etc.

fragilt-X-syndrom klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

a relativt vanlig genetiskt nedärvd abnormitet i X-kromosomen som resulterar i mental retardation.

Sannolikhet uttrycks vanligtvis som förhållandet mellan antalet faktiska händelser och antalet möjliga händelser.

proteiner klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

någon av ett stort antal komplexa organiska molekyler som är sammansatta av en eller flera kedjor av aminosyror.

Vanligtvis används termen med hänvisning till korsningen av två renodlade (homozygota) växter.

cystisk fibros klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

en genetiskt ärftlig sjukdom hos barn som resulterar i kronisk vätskeutveckling i lungorna, vilket gör andas svår.

Man tror att bristen på riklig solexponering tidigt i livet är på något sätt ansvarig för den senare uppkomsten av MS.

muskeldystrofi klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas (MD)

någon av en grupp av ärftliga progressiva muskelsjukdomar orsakade av en defekt i en eller flera gener som styr muskelfunktionen.

Däremot är en akut sjukdom en med ett snabbt insättande och ett kort men vanligtvis allvarligt förlopp.

kromosomer klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

tråd-liknande, genbärande kroppar i en cells kärna.

Detta är en pleiotrop egenskap.

alleler klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

alternativ formulär eller varianter av en gen.

Proteiner kan vara enzymer, hormoner, antikroppar, strukturella komponenter eller gas- transporterar molekyler.

proteome klicka på denna ikon för att höra föregående term uttalas

det fullständiga komplementet av proteiner som produceras av en individ (eller en art).

Angelmans syndrom klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

en sällsynt genetiskt ärvd form av mental retardation på grund av deletion eller inaktivering av specifika gener på kromosom 15.

De förlust eller tillägg av individer kan enkelt ändra genpoolens frekvenser för både mottagar- och donatorpopulationerna - det vill säga de kan utvecklas.

alla gener i alla individer i en avelspopulation.

HLA-system klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

kroppens genetiskt nedärvda system för att känna igen och stöta bort främmande vävnader, såsom transplanterade organ.

Under befruktningen är det fulla antalet kromosomer återställd, och medlemmar av genpar återförenas.

sannolikheten att en specifik händelse inträffar.

Angelmans syndrom klicka på den här ikonen för att höra föregående term uttalas

en sällsynt genetiskt ärftlig form av mental retardation till följd av till deletion eller inaktivering av specifika gener på kromosom 15.


Avelsgenetik och bioteknik

Gametocidalt system för att inducera homeologa translokationer

Gametocidala (Gc) kromosomer är speciella främmande kromosomer som tillhör släktet Aegilops, som när de introduceras i vete som monosomiska tillsatser (endast en homolog närvarande), gör att växten producerar två typer av gameter, en med Gc-kromosomen och den andra utan Gc-kromosomen. Kromosomförändringar sker i könscellerna utan Gc-kromosomen. När de befruktas med normalt pollen bildas livskraftiga zygoter som bär omarrangerade kromosomer. Gc-systemet har varit effektivt för att inducera strukturella omarrangemang i kornkromosomer tillsatta vete, inklusive translokationer mellan korn- och vetekromosomer. Gc-kromosomer kallas också "gök"-kromosomer på grund av deras själviska beteende i vete, varvid de företrädesvis överförs på grund av kromosomavvikelser i meiocyter som inte bär Gc-kromosomen. Exempel på Gc-kromosomer inkluderar 2C-kromosomen från Aegilops cylindrica och 4S1-kromosom av Aegilops sharonensis. Gc-kromosommetoden verkar särskilt lovande för att konstruera fragment av kornkromosomer till vetekromosomer, men systemet har ännu inte utnyttjats i stor utsträckning.


Slutsatser och perspektiv för framtida forskning

Fram till nyligen fanns det enighet i litteraturen om att huvudförklaringen till könsgapet i åldrande och livslängd var en bieffekt av sexuellt urval, sexuella konflikter och sexuell dimorfism. Nya data tyder på att könskromosomer kan bidra till dessa mönster. Detta gäller särskilt arter, såsom monogama fåglar, med ingen eller mycket liten sexuell dimorfism, som uppvisar en viss könsskillnad i åldrande och livslängd. De viktigaste metoderna för att studera kostnaden för att utveckla sexuell dimorfism vid åldrande har involverat jämförande analys och experimentell evolution. Följaktligen är det för närvarande oklart vilka de bakomliggande mekanismerna är. För att utforska detta ytterligare skulle det vara särskilt intressant att studera hur nivån av sexuell dimorfism hos ett organ relaterar till dess bidrag till sjukdom och död hos människor.

Färska data tyder på att könskromosomer kan påverka åldrande och livslängd, men detta behöver stärkas av fler studier. I synnerhet användningen av ASR i tidningen av Pipoly et al. (2015) är inte optimal eftersom ASR kan påverkas av andra faktorer än en könsgap i åldrande och livslängd. Studier som använder andra ombud för könsgapet i åldrande och livslängd behövs förmodligen. Jämförande analyser kan inkludera arter som har andra könsbestämningstyper än könskromosomer (t.ex. miljömässig könsbestämning och monogena eller polygena system). Inga skillnader mellan hanar och honor bör förväntas hos dessa arter om könskromosomer är de huvudsakliga drivkrafterna i det studerade taxonet. Dessutom har olika mekanismer föreslagits för hur könskromosomer kan påverka åldrandet: det obevakade X, det giftiga Y eller förlusten av Y. Att slita isär dessa tre mekanismer är inte lätt men behöver göras för att förstå effekten av könskromosomer på åldrande . Den obevakade X bör vara starkare i en mycket polymorf art och detta skulle kunna testas. Polymorfismer kunde förändras experimentellt, och man kunde se hur detta påverkar manlig/kvinnlig livskraft, vilket har gjorts tidigare i några studier [111, 112]. Det jämförande tillvägagångssättet skulle också kunna vara fruktbart här, eftersom obevakat X, giftigt Y och förlusten av Y förväntas ha olika effekter på åldrandet beroende på könskromosomernas egenskaper. Till exempel, i X0-system förväntas inga toxiska Y-effekter eller förlust av Y-effekter. I homomorfa system där X och Y har mycket stora pseudo-autosomala regioner och endast en liten del av X är hemizygot hos män, förväntas ingen eller liten obevakad X-effekt. Innehållet av transposerbara element eller aktiviteten hos Y bör korreleras med hastigheten på åldrandet hos män om den toxiska Y-hypotesen är korrekt.

Teorier om könsgapet i åldrande och livslängd presenteras ibland som motsatta, men det är troligt att sexuell dimorfism, moderns förbannelse och könskromosomer alla påverkar åldrandet och livslängden hos män och kvinnor med ett artspecifikt relativt bidrag. Dessutom kan det finnas en viss interaktion mellan de olika effekterna. Till exempel kan gener på könskromosomer vara involverade i sexuella dimorfa egenskaper [16, 113, 114]. För att få en allmän förståelse för könsspecifika skillnader i åldrande och livslängd behöver vi studera dessa relativa bidrag och interaktioner. Hos människor tyder tillgängliga data på att könshormoner har stor effekt på åldrande/livslängd. Demografiska data om personer med könskromosomaneuploidier tyder på att könskromosomer kan spela en roll i mänskliga könsskillnader även i åldrandet. Jämfört med den normala befolkningen har individer med en XXY-karyotyp (Klinefelters syndrom) en 2-års minskning av livslängden, medan de med en XYY-karyotyp har en 10-årig minskning [115], vilket tyder på en stark toxisk Y-effekt hos människor. Att manipulera könskromosomer och gonadsex kan vara ett fruktbart tillvägagångssätt för att reta isär effekten av sexuell dimorfism och könskromosominnehåll på åldrandet. En mycket lovande modell att göra som involverar musen, där honor och män med olika könskromosominnehåll kan erhållas med fyrkärniga gameter och XY*-systemen [116].

Utöver de biologiska aspekterna som diskuteras i denna recension kan andra vara relevanta för könsgapet i åldrande och livslängd, såsom könsspecifika skillnader i tarmmikrobiotan [15, 117]. Slutligen, att förstå varför män och kvinnor åldras olika och dör i olika åldrar är inte bara viktigt för att förstå könsskillnadernas biologi utan också för att utveckla könsanpassade interventioner för åldrande hos människor.

Ruta 1: Nyckeltermer för dödlighet som används i demografi

Årlig dödlighet hos vuxna: Den årliga dödlighet som observerats hos vuxna individer från en population. Den varierar mellan 0 och 1 och uppskattas generellt som förhållandet mellan antalet vuxna vid tidpunkten t+1 och antalet vuxna vid tidpunkten t (se fig. 1).

Förväntad livslängd: Antalet tidsintervall som en individ i en given ålder förväntas leva (baserat på kunskapen om den fullständiga åldersspecifika överlevnadskurvan). Den förväntade livslängden vid födseln är ett ofta använt mått på populations- eller artnivå. Det motsvarar medellivslängd av denna population eller art.

Livslängd: Antalet tidsintervall mellan födseln och en given individs död. Tiden mäts i år i de flesta populationer av ryggradsdjur. Individuella livslängder kan beräknas i genomsnitt inom populationer (genomsnittlig populationslivslängd) eller inom arter (genomsnittlig livslängd för arter). Den maximala livslängden är ett ofta använt mått på artnivå. Det motsvarar den ålder vid döden som de längst levande individerna uppnår. Som sådan beror den beräknade maximala livslängden starkt på provstorleken (se fig. 1).

Livslängd: Synonym till livslängd.

Början av åldrande: Den ålder från vilken den årliga dödligheten hos vuxna börjar öka. Enligt den dominerande evolutionsteorin om åldrande motsvarar åldern för åldrandets början åldern vid första reproduktionen. Senare empiriska studier har dock visat att ökningen av dödligheten med åldern i allmänhet inträffar senare. Denna term kallas ofta för "början av försäkringsteknisk åldrande” (se fig. 1).

Åldringshastighet: Ökningstakten för vuxnas dödlighet med åldern. Denna term kallas ofta "graden av försäkringsteknisk åldrande” (se fig. 1).

Val av lönsamhet: Processen innebär en icke-slumpmässig dödlighet som leder till ett selektivt försvinnande av individer i förhållande till något fenotypiskt värde. Den vanligaste situationen motsvarar ett selektivt försvinnande av sköra individer, vilket leder till att andelen robusta individer ökar med åldern. Urval av lönsamhet kan alltså maskera åldrandet på befolkningsnivå om det inte tas med i beräkningen.

Ruta 2: Transponerbara element, epigenetik och åldrande

Åldrandeprocessen har också associerats med en frisättning av det epigenetiska programmet (såsom DNA-metylering eller histonmodifieringar), som modifierar genregleringen [122]. Detta har beskrivits från människor till Drosophila, främst i de somatiska vävnaderna, och har föreslagits som en av huvudorsakerna till åldrandeprocessen [123,124,125,126]. En frisättning av den epigenetiska kontrollen kommer också att ha en inverkan på kontrollen av de upprepade sekvenserna, såsom TE. TEs är upprepade sekvenser som har beskrivits i praktiskt taget alla arter och kan potentiellt flytta från en plats till en annan i genomet. Konsekvenserna av denna transponering är huvudsakligen skadliga, eftersom de kromosomiska omarrangemang som induceras av ektopisk rekombination kan förmedlas av TE. Som en konsekvens förväntar vi oss att TE:er ackumuleras i regioner med låg rekombination, eftersom naturligt urval inte kommer att vara effektivt för att eliminera dem. Y-kromosomen, där rekombinationen är låg, är således benägen att ackumulera TE. För att tysta TE:er och undvika införlivande är TE:er mycket ofta målet för epigenetiska märken som kommer att ge den nödvändiga tystnaden och förhindra för många skadliga effekter av införlivande. Tanken att de heterokromatiska regionerna, såsom Y-kromosomen, går igenom förändringar över ålder [127] och kommer att åtföljas av den ökade aktiviteten hos TEs, med ökande mutationshastigheter, är mycket frestande. Y-kromosomens betydelse i livshistoriens egenskaper är inte klart förstått, men flera studier indikerar att Y-kromosomens påverkan kan vara ganska viktig. För mer än 15 år sedan visade några Drosophila-experiment att värmeinducerad manlig sterilitet var beroende av Y-kromosomen [128]. Författarna introducerade vilda Y-kromosomer i två olika bakgrunder och isolerade specifikt Y-effekterna. Nyare studier har avslöjat implikationen av Drosophila Y-kromosomen på gennätverken. Y-kromosompolymorfism påverkar faktiskt uttrycket av gener som finns i autosomerna, några av dem är relaterade till manliga livshistoria [102, 129,130,131]. En ny studie i Drosophila melanogaster tyder på att epigenetisk kontroll av Y frigörs med åldern, vilket resulterar i att TE inte längre tystas av ett repressivt kromatintillstånd, transponerar över hela genomet, provocerar fram nya mutationer som minskar individers kondition och bidrar till att öka celldöd med åldern [103]. Livslängdsundersökningar av XY, X0, XYY män och XX, XXY kvinnor tyder på att denna ökning av transponering från Y förklarar åldrande skillnader mellan könen i D. melanogaster. Det skulle vara intressant att utföra liknande arbete i andra modellorganismer, som möss, för vilka vi kan få individer med olika antal Y-kromosomer.


Trisomi 21: Hur en extra liten kromosom får hela genomet ur balans

Downs syndrom - eller trisomi 21 - som inträffar i ungefär en av åttahundra födslar är den vanligaste genetiska orsaken till intellektuell funktionsnedsättning. Det beror på en kromosomavvikelse där celler från drabbade individer innehåller en tredje kopia av kromosom 21 (1 % av det mänskliga genomet). En studie utförd av Stylianos Antonarakis och hans team vid institutionen för genetisk medicin och utveckling vid universitetet i Genève (UNIGE) medicinska fakulteten, publicerad i Natur, kasta ljus över hur den extra kromosomen 21 rubbar jämvikten i hela genomet, vilket orsakar en mängd olika patologier.

Trots mycket forskning förblir de exakta mekanismerna som orsakar de olika symtom som är förknippade med Downs syndrom ett mysterium. Enligt en hypotes som kallas "gendosojämvikt" kan närvaron av en tredje kromosom 21 påverka uttrycket av alla andra gener i genomet. Det vill säga, detta extra genetiska material skulle kunna störa processen genom vilken information som bärs i generna avkodas, och därför modifiera den cellulära funktionen.

Utifrån denna hypotes har flera forskargrupper hittills utan framgång försökt identifiera förändringar i genuttryck inom trisomiska celler och koppla dem till symtom som ses hos patienter. Men eftersom nivån på de flesta genuttryck varierar från en person till en annan, är det extremt svårt att skilja mellan förändringar som uteslutande är kopplade till trisomi 21 och de som beror på naturlig variation mellan individer.

Jämföra enäggstvillingar

På UNIGE har Stylianos Antonarakis team den unika möjligheten att undersöka arvsmassan hos två enäggstvillingar med exakt samma genetiska sammansättning, förutom en extra kromosom 21 som finns i en av dem. Faktum är att distributionsfelet för kromosom 21 kan ske under en tidig celldelning, efter att det ursprungliga befruktade ägget delas i två delar.

För att jämföra genuttrycksnivåer mellan tvillingarna använde UNIGE-forskare nyare sekvenseringsteknologier med hög genomströmning och andra biotekniska verktyg utvecklade inom Institutionen för genetisk medicin och utveckling, eller i samarbete med forskare i Strasbourg, Barcelona, ​​Amsterdam och Seattle. De kunde således eliminera interindividuella variationer och identifiera förändringarna i genuttryck uteslutande på grund av trisomi 21.

Liten kromosom, stora konsekvenser

Forskarna märkte att uttrycket av gener som finns på alla andra kromosomer (utanför kromosom 21) stördes i trisomiska celler. "Vi blev mycket förvånade över detta resultat", förklarar Audrey Letourneau, som var medförfattare till denna studie. "Det verkar som om denna extra lilla kromosom har ett enormt inflytande på hela genomet."

Generellt sett är kromosomerna uppdelade i domäner som innehåller gener med ganska liknande nivåer av RNA-produktion. RNA är den molekyl som överför informationen i DNA, innan denna information översätts till proteiner med exakta funktioner. Hos tvillingar med Downs syndrom är domänerna ibland överuttryckta och ibland underuttryckta jämfört med den friska tvillingen.

Genom att jämföra sina resultat med data som tidigare publicerats av andra forskargrupper, märkte UNIGE-forskare att denna specifika kromosomorganisation korrelerar med DNA-positionen i cellkärnan. Därför motsvarar domäner som överuttrycks i tvillingen med Downs syndrom delar av DNA som är kända för att primärt interagera med kärnans periferi.

Denna studie visar därför för första gången att DNA-positionen i kärnan eller de biokemiska egenskaperna hos DNA-proteininteraktioner i de trisomiska cellerna modifieras, vilket leder till förändringar i genuttrycksprofilen. Federico Santoni, som var medförfattare till denna studie, noterar att "Dessa förändringar påverkar inte bara kromosom 21, utan hela arvsmassan. Närvaron av cirka 1% extra genetiskt material i de trisomiska cellerna ändrar därför funktionen hos hela genomet. , och stör den allmänna jämvikten för genuttryck." "Vi skulle kunna göra en analogi med klimatförändringarna", tillägger professor Antonarakis. "Även om temperaturen bara stiger med en eller två grader kommer det att regna mycket mindre i tropikerna, och mycket mer i tempererade zoner. Global klimatjämvikt kan alltså störas av ett litet element."

Denna studie öppnar dörren till ett nytt sätt att förstå de molekylära mekanismer som förklarar symptomen på Downs syndrom.UNIGE-teamet kommer nu att fortsätta sin forskning för att förstå molekylära mekanismer som står på spel, och koppla detta störda genuttryck med fenotyperna associerade med Downs syndrom. Slutmålet med denna forskning är att hitta sätt att återställa dysregleringen av cellulärt genuttryck tillbaka till det normala, med målet att korrigera de cellulära abnormiteterna i denna sjukdom. Framsteg på detta område skulle också kunna tillämpas på andra sjukdomar med obalans i genomet.


Åtkomstalternativ

Köp en enda artikel

Omedelbar tillgång till hela artikeln i PDF.

Skatteberäkningen kommer att slutföras i kassan.

Prenumerera på tidskriften

Omedelbar onlineåtkomst till alla nummer från 2019. Prenumerationen förnyas automatiskt årligen.

Skatteberäkningen kommer att slutföras i kassan.


Introduktion

Människokroppen består av cirka 4 × 10 13 celler, som behöver arbeta i koordination, både sinsemellan och med de 10 14 cellerna som utgör mikrobiomet, för att vidmakthålla livet (Trosko 2003). Varje cellkärna bär genomet, med ärftlig information lagrad i DNA och i epigenetiska komponenter kopplade till det. Anmärkningsvärt är att dimensionerna av hela cellen inte skulle vara tillräckliga för att innehålla DNA i en helt utsträckt form. Den största mänskliga kromosomen är nästan 3000 gånger större än den genomsnittliga celldiametern. Därför är effektiv komprimering av DNA en väsentlig förutsättning för cellulär funktion, med maximala nivåer av DNA-förpackning som uppnås under mitos, när kromosomerna komprimeras mer än 10 000 gånger på den linjära skalan (Belmont 2002).

Varje cell måste vara i dynamisk jämvikt mellan kravet på att uppnå en hög grad av DNA-förpackning och behovet av att få tillgång till dess information för genuttryck, DNA-replikation, reparation och rekombination. I olika celler eller vid olika tidpunkter av en cells liv måste olika regioner av genomet packas eller frigöras från förträngning med hög trohet och som svar på skiftande behov i systemet (Cavalli och Misteli 2013). Faktum är att det blir alltmer uppenbart att kromatinorganisation inom det tredimensionella kärnutrymmet i sig är en sannolik faktor som påverkar genreglering och den systemiska kontrollen av uttryck av flera genloci. Lokala förändringar i kromatinkonformation, såsom de som utlöses av avvikande DNA-metylering och histonmodifiering, är en drivkraft för onkogen transformation (Misteli 2010). Eftersom lokal kromatinkonformation både påverkas av och påverkar högre ordningens kromatinförpackning, kan fel i kromatinförpackningen störa cellulär homeostas.

När effekten av 3D-kromatinorganisation på olika biologiska processer blev uppenbar, har studiet av 3D-organiseringen av kromatin vuxit till ett intensivt forskningsområde (Fig. 1). Medan den grundläggande informationen om karaktären av kromatinorganisation avslöjades för mer än ett halvt sekel sedan, har upptäckten av strukturella kromosomala komponenter och beskrivningen av hur informationen i 3D-kromatinarrangemang regleras pågått under de senaste 30 åren.

Tidslinje som visar de viktigaste stegen som leder till synen på kromatinorganisation och i slutändan till utvecklingen av kromosomkonformationsfångstanalyser. Den parallella utvecklingen av olika konvergerande fält indikeras av färgade pilar. Den senaste tidens snabba utveckling av metoder för att detektera kromosomkonformation framhävs i den högra delen av panelen

De första insikterna i den nukleära organisationen kom från mikroskopiska observationer, som avslöjade närvaron av subnukleära strukturer som Cajal-kroppar och differentiellt färgade interfaskromatin som beskrivs som heterochromatin och euchromatin (Gall 2003 Heitz 1928). Ytterligare undersökningar antydde att individuella kromosomer upptar specifika regioner inom kärnan, kallade kromosomterritorier (Cremer et al. 1982 Cremer och Cremer 2006). Senare tillät högupplösta in situ fluorescerande hybridiseringsanalyser att identifiera sammanblandningen av kromosomer vid gränserna för kromosomterritorier (Branco och Pombo 2006). Vidare visades genfattiga regioner lokaliseras nära kärnperiferin, medan gentät kromatin är mer sannolikt att hittas i centrum av kärnorna (Cremer et al. 2003 Croft et al. 1999).

Under det senaste decenniet har betydande förbättringar av mikroskopitekniker lett till utvecklingen av superupplösningsmikroskopimetoder som gör det möjligt att beskriva kromosomkomponenter med en rumslig upplösning långt utöver den som traditionellt begränsar konfokala studier (Cattoni et al. 2015). Dessutom utvecklades en molekylärbiologibaserad metod för att studera kromatinorganisation i 3D-rymden av Dekker et al. (2002). Denna analys, kallad kromosomkonformationsfångning (3C), lade grunden för utvecklingen av en uppsjö av derivatmetoder som gör det möjligt att sluta sig till principer för 3D-kromosomorganisation genom att beskriva kontakterna från varje lokus med de andra (Fig. 1). De första stegen som involverar formaldehydtvärbindning av cellpopulationer, restriktionsuppslutning och närhetsligering utgör ryggraden i de flesta 3C-härledda tekniker (Fig. 2). Som med den ursprungliga 3C är alla derivatanalyser beroende av interaktionsfrekvensen för specifika kromatinfragment och kan således teoretiskt tillhandahålla informationen med en upplösning på några hundra baspar eller, ungefär, på nukleosomnivå. I allmänhet bör närheten till interagerande regioner som detekteras med 3C-baserade analyser valideras med mikroskopiska analyser (FISH—fluorescens in situ hybridisering). 3C-baserade analyser har fördelen av att undersöka interagerande regioner över en population av celler med hög upplösning men tar inte hänsyn till cell-till-cell-variationer och ger inte information om 3D-lokaliseringen av kromosomlokus inom kärnan. Å andra sidan är FISH-analyser hypotesdrivna, kan hindras av den höga koncentrationen av upprepade DNA-sekvenser på vissa loci och har en begränsad genomströmning. Således kompletterar dessa två klasser av analyser varandra.

Schematisk ritning som visar grundläggande kromosomkonformationsfångstanalyser och deras högkapacitetsderivat utvecklade under det senaste decenniet. Alla 3C-baserade analyser börjar med formaldehydtvärbundna kärnor, följt av (förutom ChIA-PET) restriktionsuppslutning. Efter denna punkt skiljer sig varje metod i efterföljande ligering, anrikning och sekvensering/hybridiseringsbaserade detektionssteg, beroende på respektive nedströmsmål. De viktigaste intermediärerna som leder till olika alternativa metoder som 3C, 4C, 5C, Hi-C och ChIA-PET illustreras

I denna recension fokuserar vi på de biokemiska metoderna för kartläggning av kromatininteraktioner. Vi kommer att fokusera på de tekniska framsteg som gjorts med efterföljande förbättringar av det allmänna tillvägagångssättet och beskriva den biologiska insikten som vi får av dem. Även om vi här kommer att nämna olika 3C grundläggande steg och deras fallgropar, föreslår vi läsare att följa andra recensioner för insikter i de djupare metodologiska aspekterna (Dekker 2006 Ferraiuolo et al. 2012 van de Werken et al. 2012a).

3C:s födelse och mognad

3C-analysen rapporterades först av Dekker et al. år 2002 (Dekker et al. 2002). Analysen uppskattar kontaktfrekvenserna mellan två utvalda genomiska platser i cellpopulationer, vilket gör det möjligt att dra slutsatser om 3D-organisationen av intressanta platser (Fig. 3a). 3C har blivit den mest använda metoden för att demonstrera interaktioner mellan två unika loci. Det första steget i metoden involverar formaldehydtvärbindning av cellpopulationen. Procentandelen formaldehyd varierar i olika tillämpningar, för fixering av däggdjur och jästceller föredras med 1 % formaldehyd i 10 minuter, medan upp till 3 % i 30 minuter har använts för Drosophila celler, och 2 % under 5 minuter användes i Arabidopsis celler (Comet et al. 2011 Duan et al. 2012 Grob et al. 2013 Hagege et al. 2007), men vi noterar att en omfattande korsprovsjämförelse för att hitta optimala förhållanden för ett stort spektrum av prover fortfarande saknas. Tvärbindning följs av nedbrytning av kromatin med ett restriktionsenzym. Både fyrbasskärare (som Dpn II) och sexbasskärare (som Hind III) har använts (Comet et al. 2011 Dekker et al. 2002). För fin kartläggning av genomiska interaktioner över korta avstånd (några kb till tiotals kb) föredras fyrbasskärare eftersom de smälter genomet mycket oftare. Nästa steg i den ursprungliga 3C-metoden är ligeringen av restriktionsfragment under utspädda förhållanden för att uppmuntra intramolekylär snarare än intermolekylär ligering. Det har föreslagits att, under utspädda betingelser, solubiliserat fragmenterat kromatin genomgår intramolekylär ligering i den lösliga fraktionen av blandningen. Nya bevis tyder dock på att majoriteten av kromatin finns kvar i den olösliga fraktionen av ligeringsblandningen, där det genomgår ligering, vilket understryker behovet av att ompröva nödvändigheten av utspädningsligeringsreaktioner (Comet et al. 2011 Gavrilov et al. 2013b Nagano et al. al. 2015 Rao et al. 2014). Slutprodukten av denna reaktion är en endimensionell mall som representerar den lokala 3D-miljön vid tvärbindningspunkten. Denna mall används för semikvantitativ eller kvantitativ PCR för att beskriva kromatininteraktioner på kort och lång räckvidd i området av intresse (Hagege et al. 2007). Som andra komplexa flerstegsprocedurer kräver 3C ett antal kontroller, som beskrevs elegant i en tidigare recension (Dekker 2006).

a Nyckelsteg som skiljer 3C-, 4C- och 5C-analyser. b Nyckelsteg i Hi-C-metoden, som gör att 3C kan utökas för att beskriva kromatinkontakter över hela genomet. c Modifiering av 3C-metoden för att föregå ligering genom immunoutfällning av kromatinkomponenterna av intresse, för att erhålla genomomfattande information om kromatinkontakter medierade av specifika faktorer

Som med alla genomiska analyser ger 3C ett genomsnittligt interaktionsmönster för befolkningen. Dessutom informerar 3C endast om de relativa kontaktfrekvenserna, vilket återspeglar närheten av två fragment i en 3D-miljö, men indikerar inte den funktionella relevansen av denna närhet. Därför krävs lämpliga funktionella analyser för att fastställa den funktionella relevansen av 3C-interaktioner.

Sedan starten har 3C använts i stor utsträckning för att demonstrera närvaron av kromatinslingor som representerar interaktioner mellan olika regulatoriska regioner i olika celltyper. Även om 3C är en relativ analys, möjliggör analysen av syntetiska DNA-standarder kvantifiering av absoluta interaktionsfrekvenser. Comet et al. utförde en kvantitativ 3C-analys i realtid med anpassade sekvenskontroller, som gjorde det möjligt att visa kromatinisolatorers förmåga att modulera kromatinslingor som Polycomb-svarselement upprättar för att tysta en nedströmspromotor (Comet et al. 2011). I en andra rapport har Gavrilov et al. uppskattade faktiska kontaktfrekvenser mellan två starkt interagerande punkter belägna på cirka 50 kb vid betaglobingen-lokuset och rapporterade att de var ~1 % av ligeringshändelserna. Författarna föreslår att orsaken till denna något låga frekvens kan vara teknisk eller på grund av verkligt låg frekvens av in vivo-interaktionshändelser (Gavrilov et al. 2013a). En annan förklaring kan vara kopplad till det faktum att de flesta av interaktionerna i 3C sker inom några kilobaser, på vardera sidan av intressepunkten. Därför, även om var och en av händelserna bara är i storleksordningen 1 %, motsvarar det totala antalet kontakter i de intressanta regionerna summan av alla händelser, vilket skulle kunna höja frekvensen med en storleksordning eller mer. Även om flera 3C-kontakter tidigare validerats av DNA FISH, visade en färsk rapport att kontaktfrekvenserna från konformationsfångstanalyser ibland inte överensstämmer med 3D-närhet (Williamson et al. 2014). föreslår att alternativa metoder som mikroskopi generellt bör användas som en kompletterande information som gör det möjligt att bättre tolka 3C-resultat. Fler exempel på jämförelser mellan olika FISH-metoder såväl som olika smaker av "C"-teknologier kommer att göra det möjligt att reda ut den uppenbara motsägelsen som noteras i detta arbete.

4C: en-till-alla-metoder för att fånga genomomfattande interaktioner gjorda av ett enda lokus

3C-provet som används som mall för att utvärdera interaktionsfrekvensen mellan två loci innehåller faktiskt en mycket stor samling av alla möjliga kromatininteraktioner i genomet, de enda begränsningarna är att de måste vara nära (i Å-området), tillräckligt stabila för att fångas genom formaldehydtvärbindning, och att restriktionsenzymet som används kan generera genomiska fragment som är mottagliga för ligering. Därför var utvecklingen av högre genomströmning (testning även för långdistansinteraktioner, upp till flera Mb) analyser ett naturligt steg på området. Fyra metoder utvecklades oberoende för att fånga genomomfattande interaktioner gjorda av ett intresseställe. De var baserade på liknande molekylära principer och kallades alla 4C, även om de skiljer sig åt i betydelsen av akronymen och i vissa specifika steg. Dessa 4C-metoder är 3C på chip, öppen 3C, cirkulär 3C och luktreceptor 3C (Lomvardas et al. 2006 Simonis et al. 2006 Wurtele och Chartrand 2006 Zhao et al. 2006). De huvudsakliga skillnaderna i dessa metoder gäller designen som utvecklats för att undersöka interaktionerna mellan den intressanta regionen (bete) med de förmodade interagerande regionerna (interaktörer), som kan vara i cis (4C används för att studera kort- och långdistansinteraktioner) eller i trans (på olika kromosomer). Under det senaste decenniet har 4C-metoder använts i flera studier som gjorde det möjligt att få insikter i sambandet mellan kromatinstruktur och genfunktion (Simonis et al. 2006 Zhao et al. 2006). Det första steget i dessa metoder är formaldehydtvärbindning. Medan 3C på chip (från och med nu kallas 4C, eftersom det är den mest populära varianten av denna familj av tillvägagångssätt, se fig. 3a) använder två omgångar av restriktionsuppslutning och ligering, använder cirkulär 3C en enda restriktionsuppslutning, vanligtvis en fyra- basskärare, följt av ligering. Anledningen till att använda tvåstegsdigestioner i 4C beror på att nedbrytning av det tvärbundna provet kan ge hårbollsliknande aggregat som vid ligering producerar stora cirkulära DNA-fragment (van de Werken et al. 2012a). Den andra omgången av restriktion i dessa metoder trimmar dessa stora molekyler till små PCR-förstärkningsbara fragment (Fig. 3a). Däremot eliminerar användningen av fyrbasskärare i cirkulär 3C praktiskt taget denna nödvändighet. Efterligering, båda dessa metoder använder invers PCR med primrar som är specifika för de första restriktionsövergångarna för 4C och den enda restriktionsövergången för cirkulär 3C. Den amplifierade produkten i 4C hybridiseras till ett skräddarsytt chip, medan amplikoner från cirkulär 3C har analyserats både genom mikroarray-hybridisering och high throughput-sekvensering. 4C har senare modifierats av flera grupper. Detta möjliggjorde till exempel upptäckten av omfattande interaktionsnätverk av polykam-undertryckta Hox-gener i Drosophila eller av aktiva musglobingener i erytroida vävnader (Bantignies et al. 2011 Schoenfelder et al. 2010). I båda studierna genererades 3C-mallar och amplifierades sedan med en enda biotinylerad primer specifik för betesregionen. Denna amplifierade enkelsträng amplifierades sedan omvänt med en adapter och produkterna hybridiserades till ett chip för detektion (Bantignies et al. 2011 Schoenfelder et al. 2010). Dessa resultat belyser den funktionella uppdelningen av genomet, där aktiva och inaktiva regioner tenderar att klunga ihop sig (Simonis et al. 2006). Som en ytterligare förfining anpassades 4C-metoden (3C på chip) för NGS och kallades 4C-Seq (van de Werken et al. 2012b), vilket gör det möjligt att avslöja viktiga principer för genomets struktur och funktion under utveckling, celldifferentiering och omprogrammering (Andrey et al. 2013 Apostolou et al. 2013 Ghavi-Helm et al. 2014).

En många-till-många-strategi: kromosomkonformation fångar kolkopia (5C)

De flesta av de kromatinarkitektoniska egenskaperna som erhålls med 3C och 4C är inte tillräckliga för att härleda allmänna principer för kromosomorganisation, eftersom båda tillvägagångssätten studerar interaktionsegenskaper hos ett enstaka förvalt fragment (eller av flera när multiplexering används för att studera upp till tiotals regioner parallellt). Kromosomkonformation fånga kolkopia eller 5C gör det möjligt att erhålla information om de kontakter som etablerats av flera genomiska fragment i en stor genomisk region (Fig. 3a). Detta tillvägagångssätt involverar en ligeringsmedierad amplifiering följt av detektion av standard 3C-biblioteket (Dostie et al. 2006). Detta tillvägagångssätt kan alltså beskrivas som en "många-till-många"-strategi. Dess första steg är desamma som i en vanlig 3C. 3C-produkterna inkuberas med en komplex blandning av oligo (forward sense-primers och omvända 5'-fosforylerade antisense-primers) som är utformade för att hybridisera, var och en exakt vid ett av restriktionsställena i den intressanta genomiska regionen. Om restriktionssmältningen och ligeringen (3C) fungerar effektivt, skulle två designade oligor vända mot varandra vid ligeringsövergången. Taq-ligas tillsätts därefter för att ligera primrarna. Den syntetiska ligeringsprodukten PCR-amplifieras sedan med hjälp av universella sekvenser inkorporerade i primrarna (Ferraiuolo et al. 2012).

Den experimentella designen av 5C dikteras av frågorna som tas upp av experimentet. I den ursprungliga 5C-studien, Dostie et al. analyserade det humana β-globinlokuset och en ökenregion på 100 kb (Dostie et al. 2006 Ferraiuolo et al. 2012). För att studera beta-globin-lokuset har de använt ett 5C-schema där omvända primrar designades i området av intresse medan andra primers sträckte sig över de omgivande regionerna. Detta schema är användbart för att undersöka interaktioner mellan olika regulatoriska element spridda över en megabasstor region. Det behövs dock viss a priori-information om regleringsplatserna för detta system. För att studera genens ökenregion har författarna använt ett alternerande 5C-primerschema, där framåt- och bakåtprimrarna placeras alternativt inom området av intresse. Detta gör det möjligt att undersöka den allmänna 3D-arkitekturen för regionen av intresse. Ett blandat schema med båda typerna av primerdesigner kan också användas. Två webbaserade program, 5Cprimer och my5C-plattformen, finns tillgängliga för 5C-specifik primerdesign (Fraser et al. 2009 Lajoie et al. 2009).

Därför är 5C en opartisk metod som gör det möjligt att beskriva 3D-konformationen av genomiska regioner upp till några få megabaser i storlek. Den opartiska karaktären hos 5C-avläsningen och det större täckningsområdet möjliggör också tandemstudier av komplexa relationer mellan 3D-organisation, epigenom och transkriptom. 5C har använts för att studera mänskliga mitotiska kromosomer och 3D-arkitekturen hos Caulobacter crescentus genomet (Naumova et al. 2013 Umbarger et al. 2011). Den har också använts för att studera organisationen av Hox-kluster i mänskliga och mussystem (Rousseau et al. 2014a Wang et al. 2011). Med användning av 5C-analyser, Phillips-Cremins et al.har visat att olika klasser av arkitektoniska proteiner upprätthåller konstitutiva och övergående kromatinkontakter i embryonala stamceller från mus (mESC) och neurala stamceller från mus (Phillips-Cremins et al. 2013). Detta tillvägagångssätt användes också för att identifiera, i X-kromosomen, förekomsten av topologiskt associerade domäner eller TAD (Nora et al. 2012), vilket visade sig vara ett mycket allmänt inslag i genomets organisation (Dixon et al. 2012 Sexton och Cavalli 2015 Sexton et al. 2012). 5C ledde också till dechiffreringen av HoxA-konformationen med hjälp av en maskininlärningsmetod, som gör det möjligt att klassificera olika subtyper av leukemiceller (Fraser et al. 2009 Rousseau et al. 2014b).

Dessa exempel visar kraften i 5C-metoden. Men liksom 3C är 5C också hypotesdrivet, eftersom viss kunskap om betydelsen och den reglerande rollen för den intressanta regionen behövs a priori.

Hi-C: allt-till-alla-metoder för att fånga alla interaktioner inom genomet

Det var tillkomsten av Hi-C-analysen av Liebermann-Aiden et al., som effektivt drev upp potentialen hos 3C-baserad teknologi, eftersom den var både opartisk och oövervakad (Lieberman-Aiden et al. 2009). Denna "allt-till-alla"-analys gör att man kan identifiera interaktioner både i cis (>few Mb) och in trans samtidigt (fig. 3b). I likhet med andra 3C-baserade analyser följer Hi-C de grundläggande stegen för generering av 3C-mall, men den har ett något modifierat ligeringssteg. Efter restriktionsdigerering av tvärbundet nukleärt DNA, fylls de (restriktionsenzym-medierade) DNA-överhängen i med dNTP, varav en är biotinylerad. De resulterande trubbiga ändarna av DNA ligeras därefter. I likhet med den ursprungliga 3C, i det initiala protokollet (utspädning HiC), sker ligering under mycket utspädda förhållanden, med syftet att minska falsk ligering av icke-tvärbundna molekyler (Lieberman-Aiden et al. 2009). Nyligen introducerade dock en modifiering av metoden ligering i en liten volym (in-situ HiC) (Nagano et al. 2013, 2015 Rao et al. 2014). Denna modifiering förändrar inte interaktionsavläsningen kvalitativt, men den ökar avsevärt andelen användbara avläsningar, vilket förbättrar analysens effektivitet och upplösning. Denna metod användes för att generera ultradjupa Hi-C-kartor för mänskliga celler som tillåter detektering av kontakter med upp till 1 kb upplösning. In situ utför Hi-C ligering i permeabiliserade kärnor, varför detta är att tvärbindning fryser kromatinet i kärnan, vilket gör det mycket osannolikt att molekylerna som var långt ifrån varandra i kärnutrymmet faktiskt kan komma tillräckligt nära för att effektivt ligeras. Efter ligering renas DNA och sekvenseras med hjälp av Illumina parad-end-sekvensering, liknande vanlig Hi-C. I ljuset av dessa förbättrade resultat kan man förvänta sig att sådana framsteg av in situ-ligering jämfört med ligering i lösning också kan förbättra effektiviteten hos andra C-baserade analyser som 3C, 4C och 5C.

Endast 6 år efter den första publiceringen (Lieberman-Aiden et al. 2009) har flera modifieringar av Hi-C-metoden rapporterats. Tillsammans med den ökande nästa generations sekvenseringskraft har den progressiva förfiningen av dessa teknologier tillåtit att få finare detaljer om genomets organisation. Medan den första rapporten identifierade uppdelningen av mänskligt genom i två fack (A (aktiv) och B (inaktiv)) (Lieberman-Aiden et al. 2009), identifierade senare arbete den utbredda förekomsten av TAD. TAD är regioner som varierar i storlek mellan några tiotals kb till 3 Mb (Dixon et al. 2012 Nora et al. 2012 Sexton et al. 2012 Vietri Rudan et al. 2015). De kännetecknas av en mycket högre frekvens av interaktioner mellan regioner inom TAD än bland TAD. Använder ett något modifierat protokoll i Drosophila, där biotinfyllning ersattes med storleksval av långa produkter (~800 bp), Sexton et al. visade att kromatinorganisation överlappar med epigenomiska domäner (Sexton et al. 2012). Denna initiala karakterisering klassificerade TAD i fyra huvudtyper, en representerad av aktivt kromatin och ytterligare tre motsvarande tyst kromatin berikat med Polycomb-proteiner, heterokromatin eller utan något specifikt märke (Sexton et al. 2012). På senare tid delade Hi-C in situ kromosomerna ytterligare i sex fack baserat på genomiska interaktioner (Rao et al. 2014). Sexton et al. visade också att aktivt kromatin tenderar att bilda fler interkromosomala kontakter än genomsnittet, vilket tyder på att aktiva regioner tenderar att lokaliseras närmare periferien av kromosomterritorier (Sexton et al. 2012). Detta fynd observerades även i mänskliga celler (Kalhor et al. 2012). Ytterligare studier avslöjade att TAD överlappar med DNA-replikationsdomäner, vilket tyder på att de inte bara är strukturella fack utan också är de regulatoriska avdelningarna i genomet (Pope et al. 2014). Genom att använda mycket djup sekvensering av Hi-C-bibliotek, Jin et al. har visat att celltypsspecifika kromatinslingor är hårdkopplade i genomet, vilket stöder slutsatsen att många av kromatinkontakterna är relativt stabila mot förändringar i transkriptionen (Jin et al. 2013). Utöver stabila kontakter spelar regulatoriska kontakter en betydande roll i genuttryck (Sexton och Cavalli 2015), och framtida arbete kommer säkerligen att inriktas på att skilja stabila strukturella kromosomkontakter från genreglerande kontakter.

Kromosomkonformationsfångstbaserade metoder förlitar sig på kärnmaterial som samlats från ett stort antal celler. Detta väcker oro för att heterogenitet i 3D-kromatinorganisation inom cellpopulationen inte kommer att återspeglas i den slutliga avläsningen. Kopplingen av en in situ Hi-C-analys till analysen av ligerat DNA från enstaka cellkärnor gjorde det möjligt att delvis kringgå detta problem och visa att TAD-organisationen i megabasskala inte är resultatet av en cellpopulation i genomsnitt utan ett särdrag för varje enskild cell (Nagano et al. 2013). Ytterligare tillämpningar av denna metod förväntas kasta ljus in i cell-till-cell-variabiliteten av specifika kromatinkontaktmönster i cellfysiologi och differentiering.

Tekniska begränsningar och ytterligare förbättringar inom Hi-C-teknik

På grund av dess opartiska tillvägagångssätt och de minskande kostnaderna för nästa generations sekvensering, har Hi-C använts i stor utsträckning för analys av organisatoriska principer för prokaryota och eukaryota genom, av mitotisk kromosomstruktur och för detektion av konformationsförändringar i mänsklig sjukdom (Dixon et al. al. 2012 Le et al. 2013 Marbouty et al. 2015 McCord et al. 2013 Naumova et al. 2013). Hi-C är den valda metoden när man letar efter förändringar på TAD- eller supra-TAD-nivå i kromatinorganisation. Den här metoden är dock inte idealisk för att studera förändringar vid få eller enskilda ställen, eftersom de flesta av sekvensläsningarna inte kommer att beröra ställena av intresse, vilket minskar upplösningen och den statistiska kraften hos de resulterande kontaktkartorna. I dessa fall är 4C-seq eller kvantitativ 3C bättre lämpad för att fånga dynamiken hos kromatinkontakter vid specifika loci.

Hi-C är beroende av restriktionsenzymer för kromatinfragmentering. Detta introducerar en bias, eftersom restriktionsenzymskärningsställen är heterogent fördelade över genomet. Denna begränsning, tillsammans med det faktum att nukleosomer minskar effektiviteten av restriktionssmältning, resulterar i en rumslig upplösningsgräns för kontaktkartläggningsupplösning från cirka 1 kb eller bättre (vid användning av 4-bp restriktionsskärare) till cirka 4–10 kb (vid användning 6-bp fräsar). För att kringgå denna fråga utvecklades två alternativ. I den första ersattes restriktionsenzymer med DNas I för att smälta tvärbundet kromatin i två humana cellinjer, vilket resulterade i en Hi-C-karta med en upplösning på upp till 2 kb (Ma et al. 2015). Genom att kombinera DNase I Hi-C-utgång med DNA-sekvensfångst, dissekerade författarna 3D-interaktomen av lincRNA-promotorer i humana H1 ES- och K562-celler. Alternativt har Hsieh et al. använde mikrokocknedbrytning av tvärbundet kromatin istället för restriktionsuppslutning. Detta gjorde det möjligt att erhålla en Hi-C-karta vid nukleosomal upplösning. Detta modifierade protokoll, kallat Micro C (Hsieh et al. 2015), är mycket användbart för att studera kromatininteraktion över korta intervall och möjliggjorde identifiering av tidigare okända självassocierande kromatindomäner av liten storlek (2–10 kb) i spirande jäst, vilket kan ses som analogt med däggdjurs-TAD. Men på grund av det enorma kombinatoriska antalet möjliga ligeringsprodukter verkar denna metod fortfarande vara för kostsam för studier av större genom.

Dilution Hi-C har i allmänhet ett relativt dåligt signal/brusförhållande, vilket beror på slumpmässig intermolekylär ligering i utspädda ligeringsförhållanden (inte in situ Hi-C), vilket försämras ytterligare i experiment med fyrbasskärare. Kahlor et al. utvecklat en modifierad Hi-C-metod som kallas tethered chromatin capture (TCC) (Kalhor et al. 2012). Här fångas de tvärbundna, restriktionsdigererade och proteinbiotinylerade kromatinfragmenten på en streptavidinyta, på vilken biotinfyllning i ändarna av restriktionsendonukleasfragment och ligering utförs. Författarna rapporterade en förbättring av signal-brusförhållandet med användning av denna variation av det grundläggande Hi-C-schemat, och dataanalys avslöjade ökade interkromosomala interaktioner mellan regioner i det aktiva genomet i förhållande till det i det inaktiva facket. Denna ökning av prestanda kan bero på kompartmentaliseringen av ligeringsprocessen, vilket är ett vanligt tema i in situ Hi-C-metoder.

Medan Hi-C är den valda metoden för att härleda allmänna principer för kromatinveckning, skalar antalet parade ändsekvenser kvadratiskt med ökande genomstorlek, vilket effektivt förbjuder mycket högupplöst kartläggning av kromatinkontakter i fallet med stora genom. Ett smart tillvägagångssätt som möjliggör generering av högupplösta kartor över en delfraktion av genomet i dessa fall involverar berikning av specifika regioner av intresse från Hi-C-biblioteket. Ett antal sådana modifieringar har publicerats (Fig. 3b), kallade Capture C, Capture Hi-C (CHi-C), HiCap och riktad kromatininfångning (T2C) (Dryden et al. 2014 Hughes et al. 2014 Jager et al. al 2015 Kolovos et al 2014 Mifsud et al 2015 Sahlen et al 2015 Schoenfelder et al 2015). De flesta av dessa analyser är baserade på hybridisering av sekvenseringsadapterligerade 3C (Capture C) och Hi-C prover (CHi-C och HiCap), följt av neddragning med användning av biotinylerade RNA-molekyler (120 nukleotider). När det gäller att detektera äkta kromosomala interaktioner presterade CHi-C och HiCap bättre än Capture C gjorde, vilket har föreslagits vara beroende av mer effektiv infångning av de äkta interaktionerna i Hi-C-metoden jämfört med vanlig 3C (Sahlen et al. 2015 Schoenfelder et al. 2015). Sahlen et al. har vidare visat att Capture C-berikade fragment är starkt anrikade för oligerade fragment (>1 kb från varandra) (Sahlen et al. 2015). Å andra sidan följer T2C en 4C-liknande metod med två restriktionsdigestioner följt av adapterligering och neddragning, antingen med oligo eller på en array. Efter neddragning PE-sekvenserades proverna. För bioinformatisk analys av CHi-C-data, Schoenfelder et al. och Mifsud et al. har använt en analytisk pipeline kallad GOTHiC (Schoenfelder et al. 2015).

Dessa fånga Hi-C-metoder kombinerar fördelarna med 4C/5C-metoder (hög upplösning vid ett relativt lågt sekvenseringsdjup) med de av Hi-C-metoden, vilket producerar genomomfattande, opartisk kontaktdata för de genomiska regionerna av intresse. Beroende på syftet med experimentet bör man noggrant välja den C-metod som ska användas. 5C-metoder kan klara sig bättre om man behöver dechiffrera kromatinstrukturen med ultrahög upplösning på ett definierat lokus (några 100 kb). Men i de fall där målet är att få en global överblick av hög upplösning av interaktioner som görs av de valda regionerna, kan capture Hi-C klara sig bättre. Capture Hi-C-analyser fångar interaktioner både inom målregionen/målregionerna och mellan målregionen/målregionerna och resten av genomet (en många-till-alla-metod). Därför kan denna analys ge rikare data ur ett biologiskt perspektiv, på bekostnad av viss förlust av rumslig upplösning. Vidare, av tekniska skäl i Capture Hi-C, är det viktigt att analysera kontakter som görs inom den fångade regionen separat från kontakter mellan någon punkt inom den fångade regionen och någon annan genomisk region.

ChIA-PET: fånga kromatininteraktioner i samband med kromatininteragerande proteiner

Kromatin har en tredelad sammansättning, inklusive DNA, RNA och proteiner. 3C-baserade metoder ger dock endast information om DNA-interaktomen, oavsett vilka protein- eller RNA-komponenter som kan förmedla kromatininteraktioner. Det första försöket att identifiera proteinkomponenten i en kromatininteraktommodul gjordes av Horike och kollegor, som drog ner MeCP2-bundet kromatin med ChIP följt av närhetsligering och detektion, vilket gjorde att de kunde visa en roll av MeCP2 i tyst kromatinslinga i Rett Syndrom (Horike et al. 2005). En annan metod som kallas 6C använde restriktionssmält kromatin i immunoutfällningsreaktioner följt av ligering under utspädda förhållanden och kloning av de ligerade DNA:n i bakterier. Klonerna selekterades sedan för specifika 3C-produkter och sekvenserades (Tiwari et al. 2008).

Jämfört med dessa tidiga försök var ett betydande framsteg inom området introduktionen av ChIA-PET (Fig. 3c), där fyra strategier kombinerades, nämligen ChIP, proximity ligering, paired-end ditag generation (PET) och nästa -generationssekvensering (Fullwood et al. 2009). Liksom i ChIP börjar proceduren med formaldehydtvärbindning, cellys, sonikering och kromatinimmunutfällning med hjälp av de valda antikropparna. Immunutfällt kromatin delas sedan i två alikvoter. Till varje alikvot tillsätts en biotinylerad halvlänk (A eller B) innehållande ett Mmel-ställe (typ IIS-restriktionsenzym). De två alikvoterna slås sedan samman och proximitetsligering utförs under utspädda betingelser. De två olika halvlinkrarna ska säkerställa förmågan att kvantifiera intramolekylära ligeringar (molekyler som delar samma halvlinkers) över intermolekylär ligering (molekyler med olika halvlinkers). Även om författarna föreslog att förekomsten av chimära avläsningar (falska ligationsprodukter – AB) skulle vara 39 % och äkta ligationer (AA och BB) till 61 %, måste försiktighet iakttas vid analys av AA- och BB-par, som förutom äkta ligationer, innehåller säkert också falska läsningar. I själva verket, bland dessa AA- och BB-ligeringsprodukter kommer sannolikt samma (dvs. 39 %) fraktion som den för AB-produkter att återspegla chimära ligeringar. Efter rening och Mmel-digerering sekvenseras fragmenten för att erhålla ditag-sekvenser (~18 bp). Kartläggningen av dessa ditags till referensgenomet återspeglar de två förmodade interagerande positionerna där proteinet av intresse binder.

För att övervinna fallgroparna med den ursprungliga ChIA-PET publicerades nyligen ett modifierat protokoll som kallas avancerad eller långläst ChIA-PET (Tang et al. 2015). Denna metod ersätter de två separata biotinyleringsreaktionerna med två halvlinkers med en enda biotinylerad länkligering. Det avtvärbundna och renade DNA:t fragmenteras sedan och adaptrar ligeras med användning av Tn5-transposas i ett enda steg. DNA:t PCR-amplifieras sedan och sekvenseras. Den avancerade ChIA-PET är en idealisk metod för omfattande 3D-genomkartering eftersom den ger tre typer av utdata, alla användbara i olika sammanhang. Den första typen inkluderar PET-data för självligering som kan användas för att identifiera bindningsställen för protein av intresse (ChIP). Den andra innehåller klustrade interligerings-PET-data som är sanna ChIA-PET-resultat som härrör från interaktioner förmedlade av ChIP-riktad proteinfaktor. Den tredje är singleton-interligeringsdata där en avläsning kommer från en ChIP-topp och den andra avläsningen kommer från vilken genomisk region som helst som interagerar med den (Tang et al. 2015).

Även om ChIA-PET identifierar både proteinerna och det DNA som finns på givna loci, tillåter det inte att dra slutsatser om proteinet är orsaken till interaktionerna eller inte. Dessutom måste ChIA-PET-resultat verifieras med oberoende 3C och ChIP-PCR. Ytterligare funktionella analyser som knockdown av proteinet bör användas för att validera den funktionella aspekten av proteinbindning. Eftersom ChIA-PET är den gemensamma produkten av ChIP- och Hi-C-metodik, möjliggör den identifiering av kandidatroller för en proteinfaktor i regleringen av 3D-kromatinveckning och -reglering. Med användning av denna analys, Fullwood et al. kartlade interaktomen av ERα i humana cancerceller, vilket tyder på rollen av ERα i looping av bindningsställena till transkriptionsplatsen (Fullwood et al. 2009). Vidare tillät avancerad ChIA-PET Tang et al. för att visa effekten av haplotypvarianter på kromatintopologi och transkription (Tang et al. 2015). Liknande kartläggning av RNA Pol II (humana cancerceller) och CTCF (murina pluripotenta celler) via ChIA-PET-metodik identifierade rollen av transkription och kromatingränser i uppdelningen av det mänskliga genomet i distinkta domäner (Handoko et al. 2011 Sandhu et al. 2012).


Titta på videon: Sommarkollo: Del 2 (Augusti 2022).