遺伝子マーカー

遺伝子マーカーとは、染色体上の位置が分かっている遺伝子またはDNA 配列で、個人または種を識別するために使用できます。遺伝子マーカーは、観察可能な変異 (ゲノム遺伝子座の突然変異または変化によって発生する可能性があります) として説明できます。遺伝子マーカーは、1 つの塩基対の変化 (一塩基多型、SNP) を囲む配列などの短い DNA 配列の場合もあれば、ミニサテライトなどの長い配列の場合もあります。

背景

長年にわたり、遺伝子マッピングは、従来の表現型マーカーによる生物の識別に限られていました。これには、血液型や種子の形状など、簡単に観察できる特徴をコードする遺伝子が含まれていました。いくつかの生物では、これらの種類の特徴の数が不十分であったため、マッピングの取り組みが制限されていました。これにより、生物で簡単に観察できない遺伝的特徴（タンパク質の変異など）を識別できる遺伝子マーカーの開発が促進されました。^[1]

種類

一般的に使用される遺伝子マーカーの種類は次のとおりです。

RFLP（または制限断片長多型）
SSLP（または単純配列長多型）
AFLP（増幅断片長多型）
RAPD（多型DNAのランダム増幅）
VNTR (または可変数タンデムリピート)
SSCP (または一本鎖構造多型)
SSR マイクロサテライト多型（または単純配列反復）^[2]
SNP（一塩基多型）
STR（またはショートタンデムリピート）
SFP (または単一特徴多型)
DArT (または多様性アレイ技術)
RADマーカー（または制限部位関連DNAマーカー）
STS（シーケンスタグサイトを使用）^[2]

分子遺伝マーカーは、2 つのクラスに分けられます。a) タンパク質やアミノ酸の変化など、遺伝子産物レベルでの変化を検出する生化学マーカーと、b) ヌクレオチドの変化 (欠失、重複、逆位、挿入) など、DNA レベルでの変化を検出する分子マーカーです。マーカーは、優性/劣性または共優性の 2 つの遺伝様式を示すことができます。ホモ接合体の遺伝子パターンがヘテロ接合体の遺伝子パターンと区別できる場合、マーカーは共優性であると言われます。一般に、共優性マーカーは優性マーカーよりも情報量が多いです。^[3]

用途

遺伝子マーカーは、遺伝性疾患とその遺伝的原因（例えば、欠陥のあるタンパク質をもたらす遺伝子の特定の変異）との関係を研究するために使用できます。染色体上で互いに近くにある DNA 断片は一緒に遺伝する傾向があることが知られています。この特性により、マーカーの使用が可能になり、その後、まだ正確に特定されていない遺伝子の正確な遺伝パターンを決定するために使用できます。

遺伝子マーカーは、個人または集団間の遺伝的距離を決定するための遺伝子系譜学の系図 DNA 検査で使用されます。片親マーカー (ミトコンドリアまたはY 染色体DNA 上) は、母系または父系の系統を評価するために研究されます。常染色体マーカーはすべての祖先に使用されます。

遺伝子マーカーは、簡単に識別でき、特定の遺伝子座と関連付けられ、高度に多型性である必要があります。これは、ホモ接合体では情報が得られないためです。マーカーの検出は、RNA シーケンシングによって直接行うことも、アロザイムを使用して間接的に行うこともできます。

ゲノムや系統学を研究するために使用される方法には、RFLP、AFLP、RAPD、SSR などがあります。これらは、研究対象のあらゆる生物の遺伝子マップを作成するために使用できます。

CTVT（犬伝染性性器腫瘍）の伝染性因子が何であるかについては議論がありました。多くの研究者は、ウイルスのような粒子が細胞を変換する原因であると仮定しましたが、他の研究者は、細胞自体が同種移植として他の犬に感染することができると考えました。遺伝子マーカーの助けを借りて、研究者は癌性腫瘍細胞が伝染性寄生虫に進化したという決定的な証拠を提供することができました。さらに、分子遺伝子マーカーは、自然伝染、起源の品種（系統発生）、および犬の腫瘍の年齢の問題を解決するために使用されました。^[4]

遺伝子マーカーは、家畜の選択に対するゲノム応答を測定するためにも使用されています。自然選択と人為選択は、細胞の遺伝子構成の変化をもたらします。遺伝子マーカーでの歪んだ分離による異なる対立遺伝子の存在は、選択された家畜と選択されていない家畜の違いを示しています。^[5]

参照

参考文献

^ ベンジャミン・A・ピアース（2013年12月27日）。遺伝学：概念的アプローチ。マクミランラーニング。ISBN 978-1-4641-0946-1。
^ ab Mehta, Sahil; Singh, Baljinder; Dhakate, Priyanka; Rahman, Mehzabin; Islam, Muhammad Aminul (2019). 「5 イネ、マーカー支援育種、および耐病性」。Wani, Shabir Hussain (ed.) 著。作物の耐病性：分子、遺伝、ゲノムの観点。Cham 、スイス：Springer。pp . 83–112/xii+ 307。ISBN 978-3-030-20727-4. OCLC 1110184027. 978-3-030-20728-1 .
^ N Manikanda Boopathi (2012-12-12). 遺伝子マッピングとマーカー支援選択：基礎、実践、利点。Springer Science & Business Media。pp. 60– 。ISBN 978-81-322-0958-4。
^ Murgia C, Pritchard JK , Kim SY, Fassati A, Weiss RA. 伝染性癌のクローン起源と進化. Cell. 2006年8月11日;126(3):477-87.
^ Gomez-Raya L, Olsen HG, Lingaas F, Klungland H, Våge DI, Olsaker I, Talle SB, Aasland M, Lien S (2002 年 11 月). 「家畜の選択に対するゲノム応答を測定するための遺伝子マーカーの使用」.遺伝学. 162 (3): 1381–8. doi :10.1093/genetics/162.3.1381. PMC 1462338. PMID 12454081 .

さらに読む

de Vicente C、Fulton T (2003)。分子マーカー学習モジュール – 第 1 巻。IPGRI、ローマ、イタリアおよび Institute for Genetic Diversity、イサカ、ニューヨーク、米国。^{[永久リンク切れ‍ ]}
de Vicente C、Fulton T (2004)。分子マーカー学習モジュール – 第 2 巻。IPGRI、ローマ、イタリアおよび Institute for Genetic Diversity、イサカ、ニューヨーク、米国。
de Vicente C, Glaszmann JC (2006). 対立遺伝子マイニングのための分子マーカー。AMS (Bioversity のアメリカ地域事務所)、CIRAD、GCP、IPGRI、MS Swaminathan Research Foundation。p. 85。2007-12-04 にオリジナルからアーカイブ。2007-12-12に取得。
Spooner D、van Treuren R、de Vicente MC (2005)。遺伝子バンク管理のための分子マーカー。CGN、IPGRI、USDA。p. 126。2008-05-03にオリジナルからアーカイブ。2007-12-12に取得。

外部リンク

ウィキメディア・コモンズの遺伝子マーカーに関連するメディア

[1] ベンジャミン・A・ピアース（2013年12月27日）。遺伝学：概念的アプローチ。マクミランラーニング。ISBN 978-1-4641-0946-1。

[Mehta-et-al-2019-2] Mehta, Sahil; Singh, Baljinder; Dhakate, Priyanka; Rahman, Mehzabin; Islam, Muhammad Aminul (2019). 「5 イネ、マーカー支援育種、および耐病性」。Wani, Shabir Hussain (ed.) 著。作物の耐病性：分子、遺伝、ゲノムの観点。Cham 、スイス：Springer。pp . 83–112/xii+ 307。ISBN 978-3-030-20727-4. OCLC 1110184027. 978-3-030-20728-1 .

[Boopathi2012-3] N Manikanda Boopathi (2012-12-12). 遺伝子マッピングとマーカー支援選択：基礎、実践、利点。Springer Science & Business Media。pp. 60– 。ISBN 978-81-322-0958-4。

[4] Murgia C, Pritchard JK , Kim SY, Fassati A, Weiss RA. 伝染性癌のクローン起源と進化. Cell. 2006年8月11日;126(3):477-87.

[pmid12454081-5] Gomez-Raya L, Olsen HG, Lingaas F, Klungland H, Våge DI, Olsaker I, Talle SB, Aasland M, Lien S (2002 年 11 月). 「家畜の選択に対するゲノム応答を測定するための遺伝子マーカーの使用」.遺伝学. 162 (3): 1381–8. doi :10.1093/genetics/162.3.1381. PMC 1462338. PMID 12454081 .