Language
Country/Area
No result found
Очарование высокопроизводительного секвенирования: как маркеры RAD могут изменить правила игры в генетике?
С быстрым развитием геномики постоянно внедряются новые инструменты и технологии для генетических исследований, а появление маркеров ДНК, связанных с сайтами рестрикции (RAD), несомненно, принесло революционные изменения в эту область. Этот новый тип генетического маркера может не только облегчить картирование ассоциаций, картирование QTL, популяционную генетику и другие исследования, но также демонстрирует большой потенциал в экологической генетике и эволюционной генетике.
Очарование маркеров RAD заключается в их способности быстро и эффективно сканировать полиморфизмы в геноме, предоставляя беспрецедентные средства для генетических исследований.
При выполнении RAD-маркировки основным процессом является выделение RAD-меток, которые представляют собой последовательности ДНК рядом с каждым конкретным сайтом рестрикции фермента рестрикции в геноме. Преимущество этого подхода заключается в том, что исследователи могут более точно идентифицировать и генотипировать, особенно однонуклеотидные полиморфизмы (SNP). Хотя появление технологии высокопроизводительного секвенирования поставило новые задачи, оно также сделало применение маркеров RAD возможным и экономически эффективным вариантом.
Процесс разделения тегов RAD
Выделение RAD-меток требует расщепления ДНК специфическими ферментами рестрикции с последующим лигированием адаптеров, меченных биотином, к подвесам. Этот процесс случайным образом разрезает ДНК на фрагменты, меньшие, чем расстояние между сайтами рестрикции, а затем использует гранулы стрептомицина для выделения фрагментов, нагруженных биотином. Такие операции изначально были подготовлены для анализа микрочипов, но с развитием технологий для выполнения этого процесса теперь широко используется высокопроизводительное секвенирование, что значительно повышает мощность обработки и точность данных.
Новые процедуры разделения тегов являются важной частью высокопроизводительного процесса секвенирования, делая анализ генома более эффективным.
Обнаружение и генотипирование маркеров RAD
После выделения тегов RAD следующим шагом будет использование этих тегов для идентификации полиморфизмов, таких как SNP, в последовательности ДНК. Стоит отметить, что предыдущие методы микрочипов имеют определенные ограничения в идентификации маркеров RAD из-за их низкой чувствительности и неспособности эффективно обнаруживать все полиморфные изменения. С другой стороны, при продвижении технологии высокопроизводительного секвенирования можно достичь более высокой плотности маркеров генов, что позволит исследователям глубже изучить разнообразие геномов и ускорить понимание взаимоотношений между видами.
Историческая справка и развитие
Первое применение маркеров RAD датируется 2006 годом и было разработано Эриком Джонсоном и Уильямом Креско из Университета Орегона. Первоначально они использовали маркеры RAD для определения точек разрыва рекомбинации у дрозофилы и обнаружили QTL у трехиглых кальмаров. Со временем технологии маркировки RAD развивались, становясь более мощными и разнообразными, например, технология двойного расщепления RADseq (ddRADseq) в 2012 году, которая обеспечивает экономичное сканирование, особенно при полногеномном отборе и адаптации популяции. Отличная производительность.
Инновационный подход: hyRAD
В 2016 году исследователи предложили новый метод под названием RAD гибридного захвата (hyRAD), который использует меченные биотином фрагменты RAD в качестве зондов для эффективного захвата гомологичных фрагментов из геномных библиотек, так что даже при анализе сильно деградированных образцов ДНК также можно выполненный. Этот подход не только снижает зависимость от сайтов рестрикции, но и позволяет исследователям более широко исследовать разнообразие генома.
Появление hyRAD открыло новое пространство для исследований в смежных областях, таких как палеонтология и естественная история, предоставив нам больше возможностей для понимания эволюционных предпосылок видов.
Внедрение технологии высокопроизводительного секвенирования делает применение маркеров RAD больше не ограниченным исследовательскими лабораториями, а может более широко использоваться в исследованиях экосистем. Его преимущество в том, что он может анализировать несколько видов одновременно и эффективно связывать взаимосвязь между геномными данными и биологическими явлениями. Какие прорывы и инновации принесут генетические исследования в будущем при дальнейшем развитии этих технологий?
