Hauptunterschied – Chromosomenwandern vs. Springen
Chromosome Walking und Chromosome Jumping sind zwei technische Werkzeuge, die in der Molekularbiologie zur Lokalisierung von Genen auf den Chromosomen und zur physikalischen Kartierung der Genome verwendet werden. Chromosome Walking ist eine Technik, die verwendet wird, um ein Zielgen in einer genomischen Bibliothek durch wiederholte Isolierung und Klonierung benachbarter Klone der genomischen Bibliothek zu klonieren. Chromosomal Jumping ist eine spezielle Version des Chromosomen-Walking, die die H altepunkte des Chromosomen-Walking überwindet. Chromosomal Walking kann nur kleine Längen von Chromosomen sequenzieren und kartieren, während Chromosomenspringen die Sequenzierung großer Teile von Chromosomen ermöglicht. Dies ist der Hauptunterschied zwischen chromosomalem Gehen und chromosomalem Springen.
Was ist Chromosomen-Walking?
Chromosome Walking ist ein Werkzeug, das die unbekannten Sequenzregionen von Chromosomen untersucht, indem es überlappende Restriktionsfragmente verwendet. Beim Chromosome Walking wird ein Teil eines bekannten Gens als Sonde verwendet und mit der Charakterisierung der gesamten Länge des zu kartierenden oder zu sequenzierenden Chromosoms fortgefahren. Dies geht von der Markierung bis zur Ziellänge. Beim Chromosomen-Walking werden die Enden jedes überlappenden Fragments zur Hybridisierung verwendet, um die nächste Sequenz zu identifizieren.
Die Sonden werden aus den Endstücken der klonierten DNA präpariert und subkloniert. Dann werden sie verwendet, um das nächste überlappende Fragment zu finden. Alle diese überlappenden Sequenzen werden verwendet, um die genetische Karte des Chromosoms zu erstellen und die Zielgene zu lokalisieren. Es ist eine Methode zur Analyse langer DNA-Abschnitte anhand kleiner überlappender Fragmente aus der rekonstruierten genomischen Bibliothek.
Chromosom-Walking-Technik – Schritte
- Isolierung eines DNA-Fragments, das das bekannte Gen oder den bekannten Marker in der Nähe des Zielgens enthält
- Herstellung der Restriktionskarte des ausgewählten Fragments und Subklonieren der Endregion des Fragments zur Verwendung als Sonde
- Hybridisierung der Sonde mit dem nächsten überlappenden Fragment
- Erstellung der Restriktionskarte des Fragments 1 und Subklonierung der Endregion des Fragments 1 zur Verwendung als Sonde für die Identifizierung des nächsten überlappenden Fragments.
- Hybridisierung der Sonde mit dem nächsten überlappenden Fragment 2
- Erstellung der Restriktionskarte von Fragment 2 und Subklonierung der Endregion des Fragments 2 als Sonde zur Identifizierung des nächsten überlappenden Fragments
Die obigen Schritte sollten bis zum Zielgen oder bis zum 3'-Ende der Gesamtlänge der Sequenz fortgesetzt werden.
Abbildung 01: Chromosomen-Walking-Technik
Chromosome Walking ist ein wichtiger Aspekt der Zytogenetik, um SNPs vieler Organismen zu finden, genetisch übertragene Krankheiten zu analysieren und Mutationen relevanter Gene zu finden.
Was ist Chromosomenspringen?
Chromosomales Springen ist eine Technik, die in der Molekularbiologie zur physikalischen Kartierung von Genomen von Organismen verwendet wird. Diese Technik wurde eingeführt, um eine Barriere des Chromosomenwanderns zu überwinden, die beim Auffinden der repetitiven DNA-Regionen während des Klonierungsprozesses entstand. Daher kann die Chromosomensprungtechnik als eine spezielle Version des Chromosomengehens angesehen werden. Es ist eine schnelle Methode im Vergleich zum Chromosomen-Walking und ermöglicht die Umgehung der repetitiven DNA-Sequenzen, die beim Chromosomen-Walking nicht dazu neigen, geklont zu werden. Das Chromosomenspringen verringert die Lücke zwischen dem Zielgen und den verfügbaren bekannten Markern für die Genomkartierung.
Das Chromosomensprungwerkzeug beginnt mit dem Schneiden einer bestimmten DNA mit speziellen Restriktionsendonucleasen und der Ligation der Fragmente in zirkuläre Schleifen. Dann wird ein aus einer bekannten Sequenz entworfener Primer verwendet, um die zirkularisierten Schleifen zu sequenzieren. Diese Grundierung ermöglicht das Springen und Sequenzieren auf alternative Weise. Daher kann es die sich wiederholenden DNA-Sequenzen umgehen und für die Suche nach dem Zielgen schnell durch das Chromosom wandern.
Die Entdeckung des Gens, das für Mukoviszidose kodiert, wurde mithilfe des Chromosomensprung-Werkzeugs durchgeführt. In Kombination können chromosomales Springen und Gehen den Prozess der Genomkartierung verbessern.
Abbildung 02: Chromosomensprung
Was ist der Unterschied zwischen Chromosome Walking und Jumping?
Chromosome Walking vs Jumping |
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| Chromosom ist ein Werkzeug, das in der Molekularbiologie zur Genomkartierung und Lokalisierung spezifischer Gene verwendet wird. | Chromosome Jumping ist ein Werkzeug, das zur physikalischen Kartierung von Genomen und zum schnellen Auffinden von Zielgenen in den Chromosomen verwendet wird. |
| Vergleichslängen der Sequenzierung | |
| Durch Chromosomen-Walking können nur kleine Fragmente geklont werden. | Größere Längen der Chromosomen können durch das Chromosomenspringen abgebildet werden. |
| Klonen repetitiver DNA in Chromosomen | |
| Chromosome Walking-Technik hat eine Schwierigkeit beim Gehen durch die sich wiederholenden DNA-Sequenzen, die in Chromosomen gefunden werden. | Es ermöglicht die Umgehung der sich wiederholenden DNA-Sequenzen. Daher gibt es keine Schwierigkeiten, sie während der Sequenzierung zu finden. |
| Prozessbeeinflussende Faktoren | |
| Der Erfolg des Prozesses hängt von der Größe des Genoms und der Entfernung ab, die von einer bekannten genomischen Position zum gewünschten Gen „zu Fuß“zurückgelegt werden muss. | Der Erfolg hängt nicht von der Größe des Genoms oder der Entfernung vom Marker zum Target ab. |
| Auswirkungen ungeklonter DNA | |
| Das Chromosomenwandern kann durch nicht geklonte DNA-Fragmente gestoppt werden. | Die tiefste Note, die Piccolos spielen können, ist D4. |
| Bedarf einer bekannten Sequenz | |
| Der Prozess beginnt mit einem bekannten Gen in der Nähe des Ziels. | Der Prozess erfordert ein bekanntes Fragment für das Primer-Design. |
Zusammenfassung – Chromosomenwandern vs. Springen
Chromosomal Walking wird häufig angewendet, wenn bekannt ist, dass sich ein bestimmtes Gen in der Nähe eines zuvor klonierten Gens in einem Chromosom befindet und es möglich ist, es durch wiederholte Isolierung benachbarter genomischer Klone aus der genomischen Bibliothek zu identifizieren. Wenn jedoch während der Chromosomen-Walking-Technik repetitive DNA-Regionen gefunden werden, kann der Prozess nicht fortgesetzt werden. Daher bricht die Technik an diesem Punkt ab. Das Chromosomenspringen ist ein molekularbiologisches Werkzeug, das diese Einschränkung für die Kartierung von Genomen überwindet. Es umgeht diese repetitiven DNA-Regionen, die schwer zu klonen sind, und hilft bei der physikalischen Kartierung von Genomen. Dies ist der Hauptunterschied zwischen Chromosomenwandern und -springen.
