Marker genetyczny - Polski Serwis Naukowy

Marker genetyczny – charakterystyczna właściwość organizmu wykorzystywana do określenia jego genotypu. Zwykle jest to obecność lub brak jakiegoś genu lub białka, albo występowanie jakiejś szczególnej jego postaci. Markery genetyczne znajdują też zastosowanie do identyfikowania osób lub osobników zwierząt czy roślin, identyfikowania gatunków i szczepów drobnoustrojów oraz do określania wzajemnego położenia poszczególnych genów w genomie jakiegoś organizmu (mapowania genomu).

Populacja biologiczna — zespół organizmów jednego gatunku żyjących równocześnie w określonym środowisku i wzajemnie na siebie wpływających, zdolnych do wydawania płodnego potomstwa. Nie jest to jednak suma osobników jednego gatunku, a zupełnie nowa całość.

Polimorfizm - w genetyce oznacza występowanie różnic w DNA populacji. Polimorfizmem nie określa się jednak zmian rzadkich. Kryterium zaliczenia do tej kategorii jest, aby dana zmiana była częstsza niż 1% (innymi słowy zbyt częsta, by można było mówić o mutacji).

Markery morfologiczne

Są to cechy zewnętrzne, będące wynikiem ekspresji genów.

Minusy markerów morfologicznych

ograniczona liczba markerów

niski polimorfizm

wpływ epistazy

interakcje genotypowo środowiskowe

negatywny wpływ mutacji

Markery molekularne

Markery bezpośrednio oparte na właściwościach kwasów nukleinowych bywają nazywane markerami molekularnymi.

Markery molekularne powszechnie wykorzystuje się między innymi do: ustalania ojcostwa, w kryminalistyce (do identyfikacji zwłok lub poszukiwania przestępców na podstawie mikrośladów), w badaniach mających na celu wykrycie genów zmutowanych w określonych jednostkach chorobowych, tworzenia map genetycznych, wskazujących wzajemne ułożenie różnych genów w chromosomach.

Kwasy nukleinowe - biopolimery zbudowane z nukleotydów. Zasadniczo są dwa rodzaje kwasów nukleinowych: kwas rybonukleinowy (RNA) oraz kwas deoksyrybonukleinowy (DNA). Oba mogą występować pod postacią zarówno pojedynczej jak i podwójnej nici, przy czym zazwyczaj DNA tworzy nić podwójną, a RNA pojedynczą.

Genom – materiał genetyczny zawarty w podstawowym (haploidalnym) zespole chromosomów. Termin mylony jest z genotypem, czyli całością informacji genetycznej zawartej w chromosomach organizmu.

Identyfikowanie osobników przy pomocy markerów molekularnych nazywane bywa - w nawiązaniu do tradycyjnej daktyloskopii - techniką genetycznego odcisku palca lub fingerprintingiem.

Skoro markery genetyczne służą do klasyfikowania populacji lub identyfikowania pewnych osobników, to powinny być tak dobrane, aby badana populacja była pod ich względem niejednorodna - powinny wykazywać polimorfizm.

Przykłady markerów

markerem transformacji, pozwalającym na wyszukanie komórek bakterii zawierających wektor genetyczny, jest oporność bakterii na antybiotyk (wytwarzanie białka unieszkodliwiającego antybiotyk, który zabija bakterie nie transformowane);

markerem pozwalającym na wyszukanie bakterii, które otrzymały wektor z wklonowaną do niego wstawką obcego DNA (a nie pusty wektor) jest często barwa kolonii bakteryjnych (biała w odróżnieniu od niebieskiego zabarwienia bakterii zawierających pusty wektor; przy odpowiednich warunkach hodowli);

wstępne dane doświadczalne sugerują, że u człowieka posiadanie pewnego wariantu trzeciego genu alfa-aktyniny (ACTN3) może być markerem szczególnych uzdolnień sprinterskich i pływackich.

Funkcje markera molekularnego spełniają często charakterystyczne wyniki analiz (zwłaszcza obrazy rozdziałów elektroforetycznych) DNA. Opracowano bardzo dużą liczbę takich testów, z których pewne zależą od występowania w genomie ściśle określonego genu, inne -charakterystycznej, wysoce zmiennej sekwencji niekodującej, jeszcze inne charakteryzują znaczne obszary genomu (stanowią jakby jego wizytówkę).

Gatunek (łac. species) – termin stosowany w biologii w różnych znaczeniach, zależnie od kontekstu, w jakim występuje. Najczęściej pod pojęciem gatunku rozumie się:

Chromosom – forma organizacji materiału genetycznego wewnątrz komórki. Nazwa pochodzi z greki, gdzie χρῶμα (chroma, kolor) i σῶμα (soma, ciało). Chromosomy rozróżniano poprzez wybarwienie.

Przykłady:

RFLP - polimorfizm długości fragmentów restrykcyjnych (charakteryzuje raczej wariant określonego genu niż genom)

RAPD - polimorfizm losowo powielonych fragmentów DNA (charakteryzuje genom)

AFLP - polimorfizm długości powielonych fragmentów DNA (charakteryzuje genom)

SCAR (czytaj: SKAR)- [polimorfizm] produktów powielania zsekwencjonowanego regionu (charakteryzuje głównie wariant jakiegoś genu)

CAPS (czytaj: KAPS) - polimorfizm sekwencji powielonej i pociętej (charakteryzuje głównie wariant jakiegoś genu)

SNP (wymawiany zwykle jako SNIP) - polimorfizm pojedynczego nukleotydu (charakteryzuje wariant określonego genu)

Markery genetyczne, m. molekularne, zwane też markerami DNA należy odróżniać od wzorców masowych DNA (nazywanych czasem markerami, używanych podczas elektroforezy DNA).

Bakterie (łac. Bacteriae, od gr. bakterion – "pałeczka") – grupa mikroorganizmów, stanowiących osobne królestwo. Są to jednokomórkowce lub zespoły komórek o budowie prokariotycznej. Badaniem bakterii zajmuje się bakteriologia, gałąź mikrobiologii.

Antybiotyki (z greki anti – przeciw, bios – życie) – naturalne, wtórne produkty metabolizmu drobnoustrojów, które działając wybiórczo w niskich stężeniach wpływają na struktury komórkowe lub procesy metaboliczne innych drobnoustrojów hamując ich wzrost i podziały. Antybiotyki są przedmiotem badań auksanografii, stosuje się je jako leki w leczeniu wszelkiego rodzaju zakażeń bakteryjnych. Bywają także używane profilaktycznie w zapobieganiu zakażeniom bakteryjnym w przypadku osłabienia odporności, np. neutropenii, a także w profilaktyce bakteryjnego zapalenia wsierdzia.

cechy markerów

monogamiczna

posiadająca przeciwstawne formy

przekazywana potomstwu bez zmian

gen ją kodujący nie może mieć efektu plejotropowego

nie modyfikowana przez środowisko

bez epistazy i współdziałania genów

dziedziczą się kodominacyjnie

Zobacz też

Marker masy DNA