Ein genetischer Marker ist ein Gen oder eine DNA-Sequenz mit bekannter Position auf einem Chromosom , die zur Identifizierung von Individuen oder Arten verwendet werden kann. Er kann als eine beobachtbare Variation beschrieben werden (die durch Mutation oder Veränderung an den genomischen Loci entstehen kann). Ein genetischer Marker kann eine kurze DNA-Sequenz sein, wie beispielsweise die Sequenz um eine einzelne Basenpaarveränderung ( Einzelnukleotid-Polymorphismus , SNP), oder eine lange, wie Minisatelliten .
Hintergrund
Lange Zeit beschränkte sich die Genkartierung auf die Identifizierung von Organismen anhand traditioneller Phänotyp-Marker. Dazu gehörten Gene, die leicht beobachtbare Merkmale wie Blutgruppen oder Samenformen kodierten. Die unzureichende Anzahl solcher Merkmale in verschiedenen Organismen schränkte die Möglichkeiten der Kartierung ein. Dies führte zur Entwicklung von Genmarkern, mit denen genetische Merkmale identifiziert werden können, die in Organismen nicht ohne Weiteres beobachtbar sind (wie z. B. Proteinvariationen). [ 1 ]
Typen

Zu den häufig verwendeten Arten von genetischen Markern gehören:
- RFLP (oder Restriktionsfragmentlängenpolymorphismus )
- SSLP (oder Simple Sequence Length Polymorphism )
- AFLP (oder Amplified Fragment Length Polymorphism )
- AAD (oder arbiträr amplifizierte DNA )
- RAPD (oder zufällige Amplifikation polymorpher DNA )
- DAF (oder DNA-Amplifikations-Fingerprinting )
- AP-PCR (oder Arbitrarily Primed PCR )
- VNTR (oder Variable Number Tandem Repeat )
- SSCP (oder Einzelstrangkonformationspolymorphismus )
- SSR- Mikrosatellitenpolymorphismus (oder Simple Sequence Repeat ) [ 2 ]
- SNP (oder Einzelnukleotid-Polymorphismus )
- STR (oder Short Tandem Repeat )
- SFP (oder Single Feature Polymorphism)
- DArT (oder Diversity Arrays Technology )
- RAD-Marker (oder Restriktionsstellen-assoziierte DNA-Marker )
- STS (unter Verwendung von Sequenz-markierten Stellen ) [ 2 ]
Molekulargenetische Marker lassen sich in zwei Klassen einteilen: a) biochemische Marker, die Variationen auf Ebene der Genprodukte wie Protein- und Aminosäureveränderungen erfassen, und b) molekulare Marker, die Variationen auf DNA-Ebene wie Nukleotidveränderungen (Deletionen, Duplikationen, Inversionen und/oder Insertionen) detektieren. Marker können zwei Vererbungsmodi aufweisen: dominant/rezessiv oder kodominant. Wenn sich das genetische Muster von Homozygoten von dem von Heterozygoten unterscheidet, spricht man von einem kodominanten Marker. Kodominante Marker sind im Allgemeinen aussagekräftiger als dominante Marker. [ 3 ]
Verwendung
Genetische Marker können genutzt werden, um den Zusammenhang zwischen einer Erbkrankheit und ihrer genetischen Ursache zu untersuchen ( beispielsweise eine bestimmte Genmutation , die zu einem defekten Protein führt ). Es ist bekannt, dass DNA-Abschnitte, die auf einem Chromosom nahe beieinander liegen, tendenziell gemeinsam vererbt werden. Diese Eigenschaft ermöglicht die Verwendung eines Markers, mit dem sich das genaue Vererbungsmuster des noch nicht exakt lokalisierten Gens bestimmen lässt.
Genetische Marker werden in der genealogischen DNA-Analyse eingesetzt , um die genetische Distanz zwischen Individuen oder Populationen zu bestimmen . Uniparentale Marker (auf mitochondrialer oder Y-chromosomaler DNA) dienen der Bestimmung der mütterlichen oder väterlichen Abstammungslinie . Autosomale Marker werden für die Bestimmung der gesamten Abstammung verwendet.
Genetische Marker müssen leicht identifizierbar, einem spezifischen Genort zugeordnet und hochgradig polymorph sein , da Homozygote keine Information liefern. Der Nachweis des Markers kann direkt durch RNA-Sequenzierung oder indirekt mithilfe von Allozymen erfolgen .
Zu den Methoden, die zur Untersuchung des Genoms oder der Phylogenetik eingesetzt werden , gehören RFLP, AFLP, RAPD und SSR. Mit ihnen lassen sich genetische Karten des jeweiligen Organismus erstellen.
Es gab eine Debatte darüber, welcher Erreger des CTVT ( Caniner Transmissibler Venerialtumor ) übertragbar ist. Viele Forscher vermuteten, dass virusähnliche Partikel für die Transformation der Zelle verantwortlich seien, während andere annahmen, dass die Zelle selbst als Allotransplantat andere Hunde infizieren könne . Mithilfe genetischer Marker konnten Forscher den eindeutigen Beweis erbringen, dass sich die Krebstumorzelle zu einem übertragbaren Parasiten entwickelt hat. Darüber hinaus wurden molekulargenetische Marker eingesetzt, um die Frage der natürlichen Übertragung, der Ursprungsrasse ( Phylogenetik ) und des Alters des Tumors beim Hund zu klären. [ 4 ]
Genetische Marker wurden auch verwendet, um die genomische Reaktion auf Selektion bei Nutztieren zu messen. Natürliche und künstliche Selektion führt zu einer Veränderung der genetischen Ausstattung der Zelle. Das Vorhandensein unterschiedlicher Allele aufgrund einer gestörten Segregation an den genetischen Markern ist ein Indiz für den Unterschied zwischen selektierten und nicht selektierten Nutztieren. [ 5 ]
Siehe auch
- Markergen
- Molekularer Marker
- DNA-Markierung
- Feinstruktur eukaryotischer Chromosomen
- Wiederholte Sequenz (DNA)
Referenzen
- ^ Benjamin A. Pierce (27.12.2013). Genetik: Ein konzeptioneller Ansatz . Macmillan Learning. ISBN 978-1-4641-0946-1Die
- ^ a b Mehta, Sahil; Singh, Baljinder; Dhakate, Priyanka; Rahman, Mehzabin; Islam, Muhammad Aminul (2019). „Reis, markergestützte Züchtung und Krankheitsresistenz“. In: Wani, Shabir Hussain (Hrsg.). Krankheitsresistenz bei Kulturpflanzen: Molekulare, genetische und genomische Perspektiven . Cham, Schweiz : Springer . S. 83–112/xii+307. ISBN 978-3-030-20727-4OCLC 1110184027 .ISBN 978-3-030-20728-1Die
- ^ N. Manikanda Boopathi (12.12.2012). Genetische Kartierung und markergestützte Selektion: Grundlagen, Praxis und Vorteile . Springer Science & Business Media. S. 60–. ISBN 978-81-322-0958-4Die
- ^ Murgia C, Pritchard JK , Kim SY, Fassati A, Weiss RA. Klonale Entstehung und Evolution eines übertragbaren Krebses. Cell. 2006 Aug 11;126(3):477-87.
- ^ Gomez-Raya L, Olsen HG, Lingaas F, Klungland H, Våge DI, Olsaker I, Talle SB, Aasland M, Lien S (November 2002). „ Die Verwendung genetischer Marker zur Messung der genomischen Selektionsreaktion bei Nutztieren“ . Genetics . 162 (3): 1381–8 . doi : 10.1093/genetics/162.3.1381 . PMC 1462338. PMID 12454081 .
Weiterführende Literatur
- de Vicente C, Fulton T (2004). Molecular Marker Learning Modules – Vols. 1 and 2 . IPGRI, Rom, Italien und Institute for Genetic Diversity, Ithaca, New York, USA.
- de Vicente C, Glaszmann JC (2006). Molekulare Marker für das Allel-Mining . AMS (Regionalbüro der Biobank für Amerika), CIRAD, GCP, IPGRI, MS Swaminathan Research Foundation. S. 85. Archiviert vom Original am 04.12.2007 . Abgerufen am 12.12.2007 .
- Spooner D, van Treuren R, de Vicente MC (2005). Molekulare Marker für das Genbankmanagement . CGN, IPGRI, USDA. S. 126. Archiviert vom Original am 3. Mai 2008. Abgerufen am 12. Dezember 2007 .
Externe Links
Medien zum Thema genetische Marker auf Wikimedia Commons