Ediții IRD

Introducere în genetica populațiilor naturale

1. Concepte teoretice și statistice

Text complet

1 Cu excepția virușilor ARN, care nu vorbesc strict de ființe vii reale, deși (.)

Figura 1. Exemplu schematic la o specie cu trei cromozomi și în care au fost definiți cinci markeri genetici (sau loci). Rețineți că în acest exemplu numai doi loci sunt heterozigoți (două alele diferite simbolizate prin culori de intensități diferite) și că celelalte sunt homozigote (de două ori aceeași alelă)

2 Meritele și diferențele dintre diferiții markeri disponibili au fost studiate pe scară largă și au făcut obiectul a numeroase recenzii mai mult sau mai puțin exhaustive care pot fi consultate pentru mai multe detalii (R oderick, 1996; S unnucks, 2000; C aterino și colab., 2000). Prin urmare, voi zgâria doar suprafața acestui subiect pe care am ales să îl împart în trei părți inegale (markeri citoplasmatici, markeri nucleari dominanți și markeri nucleari codominanți). Prin urmare, vom vorbi doar despre organisme eucariote.

30%) au folosit markeri izoenzimatici. Restul studiilor au folosit markeri microsateliți care, în ceea ce privește raportul calitate-preț, vin imediat după izoenzime, după părerea mea. Drept urmare, acestea sunt cele două tipuri de markeri utilizați cel mai des în studiile de genetică a populației (în special microsateliții acum, deoarece alozimele sunt mai degrabă învechite astăzi) în general și în special pe cei pe care îi cunosc cel mai bine. Acest ultim motiv este probabil cel care contează cel mai bine alegerea mea, care, în orice caz, nu este prohibitiv, deoarece aproape toate informațiile furnizate în acest manual sunt aplicabile tuturor markerilor codominanți. Pentru a obține o imagine de ansamblu asupra altor tehnici, nu pot decât să încurajez cititorul să consulte recenziile existente (T aylor și colab., 1999; C aterino și colab., 2000; S unnucks, 2000; B ougnoux și colab., 2004).

Allozime

Nici o pată în cazul în care sunt prezente dungi neinterpretabile pe gel

7 Trebuie să se concentreze sau să se mute în alt locus.

Petele dezvăluite de toți indivizii se găsesc toate la același nivel

8 Așa se întâmplă, ca în figura 2, când tehnica nu face posibilă discriminarea mai multor alele la locusul corespunzător, fie că acesta din urmă nu este variabil, fie că variațiile existente nu generează alele. diferite sarcini electrice care trebuie percepute de tehnică.

Figura 2. Reprezentarea unei enzime monomorfe

9 Se spune că enzima este monomorfică, adică, cel puțin pentru indivizii tipizați (spunem genotipați), nu există polimorfism și locusul care codifică această enzimă nu este, prin urmare, utilizabil (nu există informații disponibile). Toți oamenii produc o enzimă care are aceeași sarcină. Se estimează că doar o treime din mutațiile ADN corespunzătoare genei unei enzime vor da o diferență de sarcină suficientă pentru a fi văzută prin electroforeză (S haw, 1970).

Petele dezvăluite nu se găsesc în același loc

10 Locusul corespunzător enzimei este polimorf (mai multe alele). Pot apărea mai multe cazuri ilustrate în Figura 3. În figura 3, situația descrisă de Locus I corespunde polimorfismului (mai multe alele) unei enzime monomerice, adică o singură unitate polipeptidică constituie enzima funcțională, cea descrisă de Locus II, reprezintă un caz de enzimă dimerică și cea a Locus II, o enzimă tetramerică.

Figura 3. Reprezentarea schematică a diferitelor tipuri de profiluri întâlnite cu loci enzimatici polimorfi. Locus I prezintă trei alele diferite (1, 2 și 3), iar enzima corespunzătoare este monomerică, deoarece heterozigoții au două benzi (sau pete). Locus II corespunde unei enzime dimerice cu trei alele, de asemenea. În acest caz, heterozigoții prezintă trei benzi (sau pete), un punct pentru fiecare dintre cei doi homodimeri și un punct central și mai mare corespunzător combinației celor doi sau heterodimeri. Locus III corespunde unei enzime tetramerice cu două alele. Petele heterodimerilor sunt întotdeauna mai mari decât cele ale homodimerilor, deoarece sunt statistic mai probabile (este ușor să verificați acest lucru prin construirea unui tabel). Interpretarea genotipică a acestor loci diferiți ar trebui, prin urmare, să fie 1/1, 2/2, 3/3, 1/2, 1/3 și 2/3 pentru A, B, C, D, E și F la loci I și II; și 1/1, 2/2 și 1/2 pentru A, B și C la locus III

Alte cazuri

11 Aceeași funcție enzimatică poate fi îndeplinită de mai mulți loci (gene). În cazul a două loci, vor exista deci două tipuri de benzi de interpretat. Figura 4 oferă un exemplu de enzimă corespunzătoare a doi loci cu un locus monomorf și celălalt, monomeric și polimorf cu două alele. Cu toate acestea, există cazuri în care ambii loci sunt monomorfi sau ambii polimorfi.

Comentarii despre alozime

12 Cititorii dornici să afle mai multe despre tehnicile legate de electroforeza proteinelor vor găsi mult mai multe informații în P asteur și colab. (1987) și B în A bderrazak și colab. (1993).

Figura 4. Cazul unei enzime monomerice codificate de doi loci diferiți, dintre care unul (cel care a migrat cel mai puțin) este monomorf și celălalt polimorf cu două alele

Microsateliți

14 Microsateliții sunt secvențe ADN scurte repetate în tandem. În general, următoarele modele repetate sunt considerate a fi microsateliți:

dinucleotide: exemplu ... GTGTGTGTGTGT ...
trinucleotide: exemplu ... CATCATCATCATCAT ...
tetranucleotide: exemplu ... GATAGATAGATAGATAGATAGATAGATA ...

Figura 5. Exemplu de profiluri obținute pentru loci dinucleotide din microsatelite pe un secvențiator automat. Profilurile prezentate corespund celor obținute dintr-un oochist de Plasmodium falciparum (agent al celei mai severe forme de malarie) și pentru trei loci cu trei culori diferite, toți trei heterozigoți. Locusul albastru este heterozigot cu două alele 46 și 168, negru este 164/176 și verde este 166/170. Numele alelelor corespunde aici direct cu mărimea produsului obținut după PCR specifică

16 Lociile microsatelite sunt în general considerate a fi foarte polimorfe, codominante, abundente în (aproape) toate genomurile și relativ ușor de manipulat (Lehmann și colab., 1996). Datorită utilizării instrumentului PCR și a celor mai recente progrese în domeniu, este posibil să se lucreze din cantități mici de material biologic, așa cum arată lucrările lui Razakandrainibe și colab. (2005) unde fiecare oocist de Plasmodium falciparum este analizat pentru șapte markeri microsateliți. Aceste argumente fac din markerii microsateliților instrumentele de alegere, dacă nu chiar cele mai bune, pentru studii de genetică a populației și în special a populațiilor de agenți patogeni (epidemiologie moleculară). Cititorii care doresc să afle mai multe despre proprietățile microsateliților și diferitele aplicații ale acestora sunt invitați să consulte lucrarea editată de Goldstein și Schlötterer (1999).

Note

1 Cu excepția virușilor ARN, care sunt strict vorbind nu ființe vii reale, deși fac parte din lumea vie.