Radiation Hybrid: Definition, anvendelser og genetisk kortlægning

Ifølge Merriam-Webster Dictionary betyder "Hybrid: et afkom af to dyr eller planter af forskellige racer, arter, varianter, arts eller slægter." Termen "radiation hybrid" betegner en hybridiseret celle, der generelt indeholder små fragmenter af bestrålede kromosomer (generelt menneskelige). Disse kan også kaldes "radiation reduced hybrids". Medicinsk videnskab har taget fordel af radiation hybrid-teknologi til at lokalisere menneskelige sygdomsgener i genommet.

Radiation Hybrid Mapping

Radiation hybrid mapping er en genetisk engineering-proces, der oprindeligt blev udviklet til at konstruere langt-rækkevidde kort af pattedyrskromosomer og opdage placeringen af genetiske markører i forhold til hinanden. Radiation hybrid mapping er roddet i en statistisk model til at måle afstandene mellem deoxyribonucleic acid (DNA) markører og deres rækkefølge på kromosomerne. DNA-markører er meget korte. Cykliske DNA-sekvenser er indeholdt i et genom. Radiation hybrid mapping har vist sig at være uvurderlig for at lokalisere menneskelige sygdomsgener i genommet. Den relative placering af disse DNA-markører kan samles til et fysisk kort kendt som et genetisk kort.

Trin i Radiation Hybrid-teknikken

Det første trin i radiation hybrid-teknikken involverer amplificering og renholdelse af DNA, ligesom det første trin i ethvert sekvenseringsprojekt. Bestråling anvendes derefter til at splitte DNA op i mindre segmenter, og disse segmenter indkorporeres derefter i en hybridcelle. Radiation hybrid-cellen dyrkes derefter for at vokse i store mængder. Polymerase chain reaction (PCR) og linkage analyse bruges til at afgøre afstanden mellem DNA-markørerne. Du kan nemt tjekke for tilstedeværelsen af forskellige genetiske markører. Jo tættere to genetiske markører er på hinanden, desto mindre er sandsynligheden for at blive adskilt af DNA-splittende bestråling.

Procedure/Teknik

Proceduren for radiation hybrid-teknikken involverer brugen af to forskellige cellelinjer, der er uudviklede til at overleve i et toksisk medium. De indeholder dog gener, der kan modstå det toksiske medium, når de kombineres i en enkelt celle (på grund af produktion af et toksin-resistent enzym). Cellelinjen under undersøgelse bestråles (normalt ved X-stråler), hvilket forårsager brud i DNA'et. Dette forårsager, at kromosomen bryder op i flere segmenter, der derefter smelter sammen eller integreres med den anden cellelinje, hvilket producerer en hybrid. Da hybriden har indkorporeret gener fra begge cellelinjer og kan producere det krævede enzym, vil den overleve i det toksiske medium.

Dyrkning

Den hybridcelle, der kan overleve, dyrkes nu i store mængder. Dette amplificerer DNA'et arvet fra den bestrålede cellelinje. Den resulterende prøve udsættes derefter for PCR for at amplificere to specifikke genetiske markører. Ved at køre PCR-produkterne på et gel, kan det verificeres, om begge markører er indkorporeret i den resulterende cellelinje. Hyppigheden, hvormed DNA-markører bevares i hver klon (dyrket prøve), kan beregnes ved hjælp af statistiske metoder.

Anvendelse

De genererede kort over kromosomer for flere arter som mennesker, rotte, mus og andre genomer faciliterer genereringen af meget detaljerede og præcise kort, der bruges til at studere multifaktorielle sygdomme. Andre anvendelser omfatter bestemmelse af kromosomelokationer af 26 menneskelige nye fulde-længde cDNA'er (kromosomalt DNA).