Uzyteczne narzedzie dla badan nad ewolucja: pierwsza fizyczna mapa genomu Drosophila buzzatii
Międzynarodowa grupa naukowców kierowana przez Autonomiczny Uniwersytet w Barcelonie (UAB) opublikowała pierwszą szczegółową mapę fizyczną chromosomów Drosophila buzzatii. Ten gatunek muchy jest szeroko wykorzystywany jako model w badaniach nad ewolucją genomu. Badanie koordynowane było przez profesora Alfredo Ruiza z wydziału genetyki i mikrobiologii UAB (Hiszpania), a w skład zespołu badawczego weszli naukowcy ze Stanów Zjednoczonych oraz Kanady. W celu zbadania i ustalenia sekwencji genomu większych organizmów konieczne jest podzielenie go na duże zbiory mniejszych części, zwanych klonami, które mają części wspólne. Klony uzyskiwane są z genomu w przypadkowej kolejności i muszą zostać usystematyzowane w postaci mapy fizycznej przed dokonaniem jakichkolwiek zmian ich kolejności. Uzyskuje się ją zwykle wykorzystując technikę "odcisków palców" genomu. Tworzenie mapy składa się zwykle z następujących etapów: - utworzenie biblioteki przypadkowych wycinków; - stworzenie "odcisków palców" dla każdego klonu; - porównanie "odcisków palców" w celu wykrycia cech wspólnych; - ułożenie klonów w mapę. Częścią badania było stworzenie biblioteki sztucznego chromosomu bakteryjnego (BAC) składającej się z ponad 18 000 przypadkowych fragmentów genomu muchy, które wstrzyknięto do komórek bakterii E. coli. Każdy klon bakterii posiada jeden z fragmentów DNA o długości około 150 000 nukleotydów, i może zostać zwielokrotniony w warunkach laboratoryjnych by wzmocnić DNA muchy. Drugi etap polegał na ułożeniu przypadkowych fragmentów z biblioteki w tej samej kolejności i pozycji w jakiej występują w nienaruszonych chromosomach. Przypomina to układanie puzzli składających się z tysięcy elementów. Do tego zadania użyte zostały dwie metody. Jedna z nich znana jest jako "tworzenie odcisków palców" i polega na pocięciu oryginalnych klonów na mniejsze fragmenty, a następnie poddaniu ich analizie techniką elektroforezy. Fragmenty pochodzące z różnych klonów (ich �odciski palców�) są porównywane przy pomocy komputerów, co pozwala naukowcom określić, które klony mają części wspólne, i czy w związku z tym należą do tego samego regionu chromosomowego. Druga metoda, zwana �hybrydyzacją in situ", wymagała hybrydyzacji klonów genomu do gigantycznych chromosomów gruczołów ślinowych larw. Chromosomy gruczołów ślinowych larwy Drosophila są niezwykłe ze względu na fakt, iż ich DNA odnawia się bez podziału, co prowadzi do powstania ogromnych chromosomów składających się z łańcucha zawierającego dużą liczbę identycznych nici DNA. Technika ta pozwala na umiejscowienie każdego klonu w chromosomie. Zainteresowanie stworzeniem tej mapy fizycznej genomu, jednej z najbardziej szczegółowych map kiedykolwiek stworzonych dla Drosophila, ma źródło w szerokim stosowaniu Drosophila buzzatii, bliskiej krewnej muszki owocowej, w badaniach nad ewolucją genomu, adaptacją ekologiczną oraz specjacją gatunków. Zespół naukowców udostępnił międzynarodowej społeczności naukowej zarówno bibliotekę BAC oraz bazę danych ze wszystkimi informacjami na temat bogatej mapy fizycznej stworzonej na podstawie BAC. Obecnie, dzięki bibliotece genomu i mapie fizycznej, naukowcom łatwiej będzie porównywać genomy tego i spokrewnionych gatunków, a także przygotowywać opracowania, gdy genomy tych gatunków zostaną usekwencjonowane.
Kraje
Hiszpania