genetika

GENETICKÉ MARKERY

 

GENETICKÉ MARKERY

¢      Genetický marker – ľubovoľný gén, expresia ktorého vedie k fenotypovému prejavu, ktorý môže byť ľahko detegovateľný.

¢      GM musí mať:

—        známy spôsob dedičnosti,

—        byť polymorfný (výskyt viacerých variantov v rámci druhu),

—        byť vypracované vhodné metódy jeho identifikácie

—        byť možná jeho identifikácia bez ohľadu na pohlavie, vek či vývojové štádium organizmu.

GM možno rozdeliť do dvoch skupín:

¢      kvalitatívne – diskrétne mendelisticky dedené, charakterizované ako prítomné, resp. neprítomné, interpretovateľné alelickými modelmi.

¢      kvantitatívne (QTL) – markerujú znaky kódované väčším počtom génov.

Triedenie genetických markerov (podľa O´Briena,1999):

¢      markery I. typu – kódujúce sekvencie v génoch, ktoré sú zhodné u rôznych druhov cicavcov , sú málo variabilné (nízky polymorfizmus),

¢      markery II. typu – vysokovariabilné mikrosatelitné sekvencie (STR- Short Tandem Repeats),

¢      markery III. typu – markery kódujúcich a nekódujúcich sekvencií,  pri ktorých bol zistený polymorfizmus podmienený výmenou (mutáciou) jednej bázy v DNA (SNPs - Single Nucleotide Polymorphism).

¢      Molekulárny marker je sekvencia DNA, ktorá je ľahko detegovateľná, je odlišná v rôznych organizmoch a ktorej dedenie je možné ľahko monitorovať. Ideálny molekulárny marker je vysoko polymorfný, teda musí existovať v rôznych formách a tieto musia byť odlíšiteľné.

 

Markery produkčných znakov:

¢      Kadidátske gény – jednoduché nuklotidové polymorfizmy, vyskytujúce sa veľmi často (na každých 500 až 1000 bp) v kódujúcich aj nekódujúcich sekvenciách. Predpokladá sa, že ich rôzne alely a genotypy ovplyvňujú kvantitatívne znaky.

¢      QTL – lokusy pre kvantitatívne vlastnosti resp. lokusy s génmi veľkého účinku, ktoré sú zodpovedné za vývin kvantitatívnych vlastností  - Quantitative Trait Loci.

 

Vplyv makerov na rozdiely v produkčných znakoch

¢      gény polymorfných znakov môžu mať pleiotropný efekt, ktorý sa prejavuje ako vplyv génu na vývin viacerých znakov (minimálne dvoch ),

¢      medzi lokusmi polymorfných znakov a blokmi polygénov (QTL) podmieňujúcich kvantitatívne produkčné znaky môže existovať génová väzba,

¢      geneticky podmienené rôzne varianty znakov sa odlišujú vo svojich metabolických aktivitách,

¢      na základe heterozygotnosti genotypov polymorfných génov, môžeme očakávať aj heterozygotnosť lokusov QTL a heterózny efekt,

¢      expresiu polygénnych znakov môžu ovplyvňovať rôzne interalelové vzťahy – interakcie.

 

MARKEROVO-ASISTOVANÁ SELEKCIA (MAS)

¢      Je založená na poznaní, že z detegovanej prítomnosti markera je možné odvodiť prítomnosť génu, ktorý je tesne viazaný k tomuto génu.

¢      Nevyhnutnou podmienkou použitia markerov v selekcii je, aby boli tesne viazané ku génu.

Pre selekciu pomocou markerov (MAS) v šľachtiteľských programoch je dôležité:

¢      Marker by mal byť tesne viazaný k požadovanému génu (1cM a menej je pravdepodobne dostatočné pre MAS),

¢      Mala by byť vyvinutá efektívna molekulárna metóda na skríning veľkej populácie, čo v súčasnosti znamená relatívne ľahko uskutočniteľnú metódu založenú na PCR reakcii,

¢      Použitá molekulárna technika by mala byť reprodukovateľná medzi laboratóriami, relatívne lacná a pre používateľa nenáročná a efektívna.