نقشه یابی فیزیکی و مطالعات مقایسه ای از طریق مرتب کردن دقیق جایگاه های ژنی بین گونه های مرتبط و غیر مرتبط یا همچنین شناسایی نواحی کروموزومی درگیر در نواقص کروموزومی فراهم آورده است (پراکاش و همکاران، 1997).
کاربردهای نقشه یابی فیزیکی کروموزوم ها به شرح زیر است:
1. کمک به تهیه نقشه های لینکاژی از نظر جهت و همچنین پل زدن بین شکاف های بزرگ ژنومی در نقشه های لینکاژی و در گرد آوری های ژنومی.
2. فراهم آوردن اطلاعاتی برای دست یابی به نقاط مورد نظر کروموزوم توسط میکرو برش های کروموزومی.
3. تصدیق جایگاه ژن های کاندید و نشانگرها در پروژه های کلونینگ موقعیتی ژن ها.
4. فراهم آوردن اطلاعاتی در مورد ترتیب فیزیکی و فاصله جایگاه های ژنی در نقشه یابی های ژنتیکی با وضوح بالا.
5. تسریع تهیه کلون های همپوشان یا کنتیگ ها.
6. آزمون کیمریسم برای کلون های حامل قطعات بزرگ.
7. فرآهم اوردن اطلاعاتی در مورد جایگاه های ژنی در ارتباط با قطعات کروموزومی حفظ شده در فرآیندهای تکاملی (فرایز و رووینسکی، 1999)
در هر حال مطالعات همکارانه بین گروه های درگیر در آنالیز نقشه یابی های لینکاژی، RH و FISH باید برای افزایش فهم ما از ژنوم حیوانات اهلی انجام شود (گوستاوسون، 1991).

1-2-5 نقشه یابی مقایسه ای و اصلاح دام
یکی از کاربردهای مهم نقشه یابی ژن ها شناسایی ژن ها مسئول واریانس های فیزیولوژیکی است. این ژن ها می توانند اصل تفکیک مندلی را در ارتباط با یک ژن بزرگ اثر و یا یک الگوی وراثت چند ژنی را در ارتباط با واریانس های صفات کمی نشان دهند. هم ژن های بزرگ اثر و هم جایگاه های صفات کمی را می توان مکان یابی کرد. اما کم بودن حجم مطالعات ژنتیکی در دام های اهلی نسبت به انسان و موش، فقدان نقشه های ژنی کامل در نشخوار کنندگان و از طرفی توسعه نقشه های کامل ژنومی انسان و موش، دانشمندان اصلاح نژاد را برای توسعه ایده نقشه یابی مقایسه ای برای تسریع تولید نشانگرهای ژنتیکی و شناسایی ژن های کاندید در حیوانات اهلی تحریک نموده است. بنابراین می توان گفت که علت پیشرفت های کمتر در نقشه های ژنتیکی حیوانات اهلی این است که در مقایسه با پروژه های نقشه یابی انسان بررسی های کمتری در حیوانات اهلی انجام شده است (روبس و همکاران، 2009). نقشه یابی مقایسه ای پژوهشگران را قادر به انتقال اطلاعات مفید از ژنوم های غنی تر (انسان) به حیوانات اهلی کرده است. نقشه های حاصل شده برای یک گونه پستاندار (مثلاً انسان) به سادگی برای افزایش اطلاعات ما در مورد سایر گونه های اهلی نزدیک یا دور از آن گونه به کار برده می شوند. حد نهایت یک نقشه فیزیکی برای یک گونه عبارتست از گردآوری کامل و بدون اشتباه توالی ژنومی آن گونه (اندرسون و همکاران، 1996). نقشه های جدید و دقیق تر مقایسه ای انسان و گاو منجر به تهیه منابع پیشرفته ای برای آنالیز تکامل کروموزوم های پستانداران، شناسایی ژن های کاندید برای صفات مهم اقتصادی و مطالعات تطبیقی توالی های کنتیگ روی کروموزوم های گاو شده است (اورست ون در ویند و همکاران، 2004). نقشه یابی فیزیکی ژن های فعال (جایگاه های نوع I) نقش مهمی را در توسعه نقشه های مقایسه ای گونه های مختلف پستانداران بازی می کند (آنتوناکی و همکاران، 2001).
هیبریداسیون قطعات کروموزومی نشان داده است که تکامل ژنوم پستانداران عمدتا حاصل حفظ شدگی تمامی کروموزوم ها یا ترانسلوکاسیون قطعات بزرگ کروموزومی است (شرتان و همکاران، 1994). یک گروه از بلوک های کروموزومی حفظ شده بین بسیاری از گونه ها از راسته های مختلف پستانداران تا کنون شناسایی شده اند (چادهاری و همکاران، 1998). این بلوک ها احتمالا کاریوتایپ اجدادی پستانداران را تشکیل داده بوده اند و سپس در طی تکامل بوسیله بازآرایی های بین کروموزومی مخلوط شده اند و لذا هر گونه از پستانداران دارای نظم و ترتیب منحصر به فرد از قطعات کروموزومی حفظ شده می باشند. حدود 210 قطعه کروموزومی حفظ شده بین گاو و انسان تاکنون شناسایی شده اند که حاصل نقشه یابی فیزیکی با تعداد زیادی از ژن ها در گاو است (شیبلر و همکاران، 2006). اخیراً مطالعات مقایسه ای ژنوم با استفاده از هیبریداسیون بین گونه ای با استفاده از کروموزوم های انسانی موجب شناسایی قطعات کروموزومی همولوگ بین انسان و نشخوار کنندگان شده است (هییز، 1995؛ سولیناس و همکاران، 1995؛ چادهاری و همکاران، 1998 و روبس و همکاران، 2009 ).

مطلب مشابه :  منبع پایان نامه درموردهویت سازمانی، ارتباطات بازاریابی، بازاریابی رابطه‌مند

1-2-6 همولوژی
اصطلاح همولوژی در ابتدا برای تشریح کروموزوم هایی به کار برده شد که به صورت دیرینه از روی هم نسخه برداری شده بودند اما اغلب برای کروموزوم های همسان در دو یا چند گونه نیز به کار می رود. به طور کلی سه دسته از حفظ شدگی های ژنومی به شرح زیر هستند:
1- سینتنیک های حفظ شده: عبارتست از ارتباط سینتنیک های دو یا چند ژن همولوگ در دو گونه مجزا بدون توجه به ترتیب ژن ها یا وجود نواحی غیر سینتنیک موجود در بین آن ها.
2- قطعات حفظ شده: عبارتست از ارتباط سینتنیک های دو یا چند ژن همولوگ در دو گونه مجزا که در هر دو گونه پیوسته هستند (یعنی به وسیله قطعات دیگر کروموزومی جدا نشده باشند).
3- ترتیب های حفظ شده: نشان می دهد که دو یا تعداد بیشتر ژن های همولوگ روی یک کروموزوم با ترتیب یکسان در دو گونه مجزا قرار گرفته اند (اندرسون و همکاران، 1996).

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

1-2-7-2 اصول بنیادی
لیمفوسیت ها را می توان با انواع مختلفی از لکتین ها (به عنوان میتوژن) برای رشد تحریک نمود. فیتوهموآگلوتین استخراج شده از phaseolus vulgaris یا میتوژن پوکوید استخراج شده از phytolacca americuna مدت زیادی برای کشت سلول های خونی مورد استفاده قرار گرفته اند. اخیرا کونکاناوالین A استخراج شده از Canavalia ensiformis برای کشت سلول های خونی اکثر گونه ها استفاده می شود. کونکاناوالین A علی رقم کارایی مشابه، ارزان تر از میتوژن های اشاره شده می باشد. در سال 1962، ماکینو و همکاران از کشت سلول های خونی برای مطالعه ی کروموزوم های خوک استفاده کردند. سپس گوستاوسون و راکبورن (1964) وجود سه مورد نقیصه کروموزومی را در سرطان خون سلول های لیمفوسایتی در گاو گزارش کردند. پس از آن حجم بزرگی از مطالعات سیتوژنتیک در حیوانات اهلی به وقوع پیوست که منجر به برگزاری اولین کنفرانس استاندارد سازی باندهای کروموزومی حیوانات اهلی در ریدینگ بریتانیا شد.

1-2-8 تکنیک های باندینگ (رنگ آمیزی) کروموزوم ها
1-2-8-1 تاریخچه
تکنیک های باندینگ کروموزوم ها اولین بار برای شناسایی کروموزوم های انسان استفاده شد و بعدها در سایر پستانداران نیز توسعه یافت. در حیوانات اهلی اولین تکنیک باندینگ روش Q- باندینگ فلورسنت بود که توسط هانسن (1971) و گوستاوسون و همکاران (1972) به ترتیب برای شناسایی کروموزوم های گاو و خوک استفاده شد. سپس این پیشرفت ها به سرعت با کاربرد G- باندینگ برای کروموزوم های بز، گوسفند و گاو با استفاده از تریپسین و استیک سالین (اوانس و همکاران، 1973) و C- باندینگ کروموزوم های گاو (هانسن، 1973) دنبال شد. پوپسکو (1975) اولین R- باندینگ فلورسنت را برای کروموزوم های گاو گزارش کرد که سپس با اولین گزارش به کارگیری تکنیک نقره برای رنگ آمیزی نواحی سازمان دهنده هسته در گوسفند دنبال شد (هندرسون و بروئر، 1997). در سال 1980، گوستاوسون مقاله ای را درباره اصول بنیادی تکنیک های باندینگ در حیوانات اهلی منتشر کرد. سپس در سال 1988 از ترکیب باندینگ کروموزومی و آنالیز کمپلکس سیناپتونمال برای اولین بار در خوک برای مطالعه چهار ترانسلوکاسیون دو طرفه استفاده شد (گوستاوسون و همکاران، 1998). شناسایی آتوزوم های انسان به علت تفاوت های ظاهری زیادی که منجر به تفکیک آنها به 7 گروه (A – G) شده است کار بسیار دشواری نیست. اما تهیه کاریوتایپ گاوسانان کار ساده ای نیست. مثلا در مورد گاو وقتی کاریوتایپ بسیار خوبی هم تهیه شود باز هم تفکیک کروموزوم های 4 و 6 به دلیل الگوی باندینگ بسیار شبیه به هم کار دشواری است. هم چنین تفکیک جفت های 29-20 به دلیل اندازه کوچک و تعداد کم باندهای مشاهده شده در متافاز دشوار است. لذا نیاز به تهیه کاریوتایپ هایی با وضوح بسیار بالا برای گاو سانان احساس می شد. تهیه کاریوتایپ هایی با وضوح بالا اگر چه از طریق کاهش مقدار و مدت زمان استفاده از کلسمید محقق می شد ولی در عوض شاخص میتوزی (تعداد متافازها) بسیار کم می شد. مشکل اخیر با استفاده از تکنیک های همزمان سازی (Synchronization) بر اساس مهار رشد سلول ها در اواسط مرحله سنتز (S) در سیکل سلولی با استفاده از متوترکسات (MTX) (روچرت و مولر، 1960)، دوزهای کم تیمیدین (TdR) (ویت و همکاران، 2001) و برومو دی اکسی یوریدین (BrdU) (دوتریلوکس و ویگاس، 1981) یا فلورو داکسی یوریدین (FudR) و فلورویوراسیل (FU) (وایت و ماتیس، 2001) مرتفع شد. به این ترتیب که ابتدا سلول ها به مدت 16-14 ساعت در مرحله سنتز سیکل سلولی مهار می شوند و سپس بعد از شستشو با یک محلول بالانس شده دوباره به مدت 6-5 ساعت کشت داده می شوند. در سال 1985، اولین متافازهای تهیه شده با روش RBA و RBG- باندینگ به ترتیب برای گاو و اسب گزارش شدند (دی براردینو و همکاران، 1985). اولین کاریوتایپ با وضوح بالا برای گاومیش نیز در سال 1990 گزارش شد (یانوزی و همکاران، 1990).

مطلب مشابه :  دانلود پایان نامه ارشد با موضوعنام تجاری، کیفیت خدمات

1-2-8-2 اصول پایه ای
Q- باندینگ: کوئیناکرین (موستارد یا دهیدروکلراید) و Hoechst33258 ترجیحاً به نواحی غنی از بازهای آدنین و تیمین در کروماتین متصل می شوند و بعد از قرار گرفتن در معرض اشعه UV، فلورسنت های زرد قوی را بروز می دهند (باندهای Q- مثبت) و نواحی کروموزومی غنی از بازهای سیتوزین و گوانین فلورسنت های ضعیف تری را بروز می دهند (باندهای Q- منفی). نواحی غنی از سیتوزین و گوانین را می توان با آنتی بیوتیک اکتینومایسین-D برای کاهش وضوح آن ها نسبت به باندهای Q- مثبت رنگ آمیزی معکوس نمود (ISCNDB، 2000 و یانوزی و دی براردینو، 2008).
G- باندینگ با استفاده از تریپسین: تریپسین ترجیحاً نواحی یوکروماتینی را هضم می کند بنابراین میل ترکیبی آن نواحی را برای گیمسا کم کرده و لذا سبب تولید باندهای G- منفی در آن نواحی می شود. در مقابل، نواحی هتروکروماتینی کمتر به وسیله تریپسین تحت تاثیر قرار می گیرند و لذا باندهای حاوی رنگ گیمسا (باندهای G- مثبت) را تولید می کنند (ISCNDB، 2000 و یانوزی و دی براردینو، 2008).
G- باندینگ با استفاده از استیک سالین: تیمار کروموزوم ها با اسید هیدروکلریک 1/0 نرمال و محلول دو برابر SSC (saline-sodium citrate) در دمای 60 درجه سانتیگراد تا حدودی باعث دناتوره شدن نواحی یوکروماتینی شده می شود. بنابراین میل ترکیبی آ
ن ها را برای گیمسا کم کرده و در نتیجه باندهای G- منفی در این نواحی حاصل می شود. در مقابل در نواحی هتروکروماتینی باندهای قوی تر گیمسا (G- مثبت) تولید می شوند (یانوزی و دی براردینو، 2008).
Q- باندینگ با واردسازی زود هنگام BrdU و Hoechst33258 (QBH- باندینگ): وارد سازی BrdU در نواحی زود همانند سازی کننده (یوکروماتین) به شدت میل ترکیبی این نواحی از کروموزوم را به فلوروکروم Hoechst33258 که فلوروکروم اختصاصی نواحی غنی از آدنین و تیمین است را کم می کند (Q- منفی) و برعکس نواحی دیر همانند سازی کننده (هتروکرومارتین) که تحت تاثیر BrdU قرار نگرفته اند دارای میل ترکیبی قوی به رنگ (Q- مثبت) هستند. رنگ آمیزی معکوس با اکتینومایسین- دی باعث افزایش تمایز بین باندهای Q- مثبت و منفی و

Leave a Reply