download-thesis.com · Web viewدرابتدا لازم می دانم از زحمات بی دریغ پدر و مادر گرامی ام و کلیه افرادی که در دوران

دانلود متن کامل درdownload-thesis.com

پردیس دانشگاهی

پایان نامه کارشناسی ارشد

STRبررسی تنوع ژنتیکی اقوام ایرانی با استفاده از

از………………………

استاد راهنمادکتر محمدتقی اکبری

1392 شهریور

http://download-thesis.com/




پردیس دانشگاهیزیست شناسی گروه

ژنتیک

عنوان بررسی تنوع ژنتیکی اقوام ایرانی با

STRاستفاده از

از:..……………………

استاد راهنمادکتر محمدتقی اکبری

استادان مشاوردکتر شهره زارع کاریزی

دکتر فرزام عجمیان

1392شهریور



تقدیم به

پدر و مادرمهربانم

دو فرشته اي که فروغ نگاهشان، گرمی کالمشان و دستان سبز دعایشان سرمایه های جاودانی

.زندگی ام بوده است

ب



تقدیر و تشکر

درابتدا الزم می دانم از زحمات بی دریغ پدر و مادر گ''رامی ام و کلی''ه افرادی ک''ه در دورانتحصیل همواره مشوق و پشتیبان اینجانب بوده اند کمال تشکر را بنمایم .

هم چنین از زحمات اساتید مح''ترم جن''اب آق''ای دک''تر اک''بری، س''رکار خ''انم دک''تر زارع و کارکنان صمیمی و مهربان آزمایشگاه ژنتیک پزشکی تهران، سرکار خانم بهمنی، صراحی

که با راهنمایی های خود راه گش''ای اینج''انب بوده ان''د کم''ال تش''کر و ق''دردانی را و خلیلیدارم .

ت



فهرست مطالب

چکیدهفارسی......................................................................................................

.......................................................................................ذ چکیده

انگلیسی..........................................................................................................................................................................................ر

2............................................................................................... مقدمه1-12................................................................................. نشان گر چیست؟1-23....................................................................... انواع نشان گرهای ژنتیکی1-3

3................................................................. نشان گرهای مورفولوژیک1-3-14...................................................................... نشان گرهای پروتئینی1-3-2RNA......................................................4و DNA نشان گرهای مولکولی1-3-3

PCR.......................................................7 نشان گرهای غیر مبتنی بر 1-3-3-1توسط آنزیم های محدودگر) ) DNA تفاوت طول قطعات حاصل از هضم 1-3-3-1-1

RFLP...................................................................................................78...........................................(RLGS پویش ژنومی نشانههای هضم )1-3-3-1-29.............................................................................. ماهوارکها1-3-3-1-3

PCR..........................................................11 نشان گرهای مبتنی بر 1-3-3-211..............................(AFLP تفاوت طول قطعه های حاصل از تکثیر )1-3-3-2-11-3-3-2-2 DNA ( چندشکل تکثیرشدهی تصادفیRAPD)................................1313......................................................(SNP تفاوت تک نوکلئوتیدی)1-3-3-2-314.......................(STS نشان گرهای مبتنی برنقاط نشان مند از ردیف )1-3-3-2-4

15...................................(ALP تفاوت طول قطعههای قابل تکثیر)1-3-3-2-4-115..................................................................... ریزماهواره ها1-3-3-2-4-2

16............................ فراوانی، توزیع و سازماندهی ریزماهوارهها در داخل ژنوم1-416............................................ مکانیسم ایجاد تنوع در طول توالیهای تکراری1-5

17....................................................................... کراسینگ اور نابرابر1-5-1 در طول رشته )خطاهای DNA عدم جفت شدن ناشی از سرخوردن1-5-2

17........................................................................................همانند سازی(19............................................................ دامنه تنوع واحدهای تکرارشونده1-6

19................................................................... مدل جهش گام به گام1-6-119........................................................................ مدل آللی نامحدود1-6-2

STR..................................................................................20 مارکرهای 1-7STR.........................................................................20 کاربرد مارکرهای 1-8

20.................................................. مطالعات شجرهای و روابط فامیلی1-8-121...................................................... شناسایی هویت قربانیان حوادث1-8-222............................................................ تعیین هویت در موارد جنایی1-8-3

22...................................................... شناسایی افراد مجهول الهویه1-8-3-122........................................................................ ردیابی مجرمین1-8-3-2

23............................................... ردیابی تاریخ بشر و مطالعات جمعیتی1-8-4STR.............................................................25 سایر کاربردهای مارکرهای 1-9

25............................................ جمع آوری سلول های جنینی از خون مادر1-9-126.................................................................... نقشهی ژنوم بیماریها1-9-226.............................. تعیین هویت افراد استفاده کننده از سرنگ مشترک1-9-326................................................................. تشخیص کلونهای موفق1-9-426.................................................... بررسی و نظارت روی پیوند عضو1-9-5

ث



26.............................................................. تشخیص کایمرهای ژنتیکی1-9-627........................................................ مشخص نمودن خطوط سلولی1-9-727........................................................... تشخیص تومورهای سرطانی1-9-8

27............................. روشهای کلی شناسایی هویت افراد در سطح مولکولی1-1027.......جستجوگر DNA روش انگشت نگاری ژنتیکی از طریق هیبرید کردن با 1-10-1

29................................................. محدودیتهای روش انگشت نگاری1-10-1-129........................................................................ روش پروفایلینگ1-10-2

STR........................................................30 تاریخچه استفاده از مارکرهای1-111-12 CODIS31............................................................................... چیست؟32....................................................... کیت مورد استفاده در تعیین هویت1-1334................................................................................ معرفی استانها1-14

34........................................................................ استان کرمانشاه1-14-134................................................................. موقعیت جغرافیایی1-14-1-1

35................................................................................ استان یَزد1-14-236................................................................. موقعیت جغرافیایی1-14-2-1

37............................................................................... هدف از تحقیق:1-1538...............................................................................................فصل دوم

39........................................................................................ نمونه گیری2-139........................................................به روش نمک اشباع DNA استخراج 2-2DNA Typing.....................................40 آماده سازی نمونه ها جهت انجام تست 2-3

41................................................................... رسوب گذاری با اتانول۲-3-1Nanodrop...........................42توسط دستگاه DNA تعیین غلظت نمونه های 2-3-2Working Stoke.....................................................................42 تهیه ی 2-3-3

DNA Typing..............................................................................43 تست 2-42-4-1 Multiplex PCR.............................................................................43

DNA Typing................................................44 مواد و تجهیزات مورد نیاز در 2-5DNA Typing.....................................................................44 آزمایش 2-5-145........................................................................ جداسازی قطعات2-5-2

45........................................................................... تجهیزات الزم2-5-2-146.................................... آماده سازی دستگاه جهت جداسازی قطعات2-5-2-246............................................................. روش جداسازی قطعات2-5-2-3

47...................................................................................... آنالیز داده ها2-653............................................................................................ نمونهها3-153.................................................................................. پروفایل ژنتیکی3-255.................................................................. نتایج حاصل از آنالیز نمونهها3-256.................................................. نتایج حاصل از آنالیز نمونههای کرمانشاه3-360..........................................................های یزد نتایج حاصل از آنالیز نمونه3-4

65............................................................................................فصل چهارم66............................................................................................... بحث4-173........................................................................................ نتیجهگیری4-273........................................................................................ پیشنهادات4-3

74.........................................................................................منابع انگلیسی منابع

75فارسی.........................................................................................................................

ج



فهرست جداول

7........................................................]10 انواع نشان گرهای ژنتیکی [1-1شکل ABI......................................................33 جایگاههای موجود در کیت 1-1جدول 39....................)محلول لیز کننده گلبول های قرمز( DNA استخراج I محلول1-2جدول40.................)محلول لیز کننده گلبول های سفید( DNA استخراج II محلول 2-2جدول TE..............................................................................40 ترکیبات 3-2جدول PCR.............................................................................45 شرایط 4-2جدول STR..........................46 در جداسازی قطعات ABI3130 تنظیمات دستگاه 5-۲جدول 47.............................[26 چگونگی عملکرد دستگاه الکتروفورز موئینه ای]4-2شکل

48...............................و رنگهایشان ABI مواد فلورسنت موجود در کیت 6-2جدول ...[26 مواد مختلف در طول موج های متفاوتی نور خود را ساطع می کنند]5-2شکل .48

49............................[25 ماده فلورسنت مورد استفاده برای هر جایگاه]7-2جدول 54................................................................ پروفایل ژنتیکی یک فرد1-3شکل فراوانی آللی و سایر پارامترهای جمعیتی و پزشکی قانونی در جمعیت یزد را2- 3جدول

60...........................................................................................نشان میدهد.67....................................... مقایسه جمعیت کرمانشاه با سایر جمعیتها1-4جدول 68............................................... مقایسه جمعیت یزد با سایر جمعیتها2-4جدول

ح



فهرست شکل ها

کراسینگ آور و مبادالت نابرابر بین کروماتیدهای خواهری سبب ایجاد حذف شدگی یا2-1شکل 17............................................................................................]23الحاق می شود[

میتواند طول تکرار را به اندازه یک یاDNA متزلزل بودن پلی مراز حین همانندسازی 3-1شکل 18......................................................................................[.23دو واحد تغییر دهد ]

21..............[.62 آللهای فرزندان مجموعهای از آللهای والدین آنها میباشد ]4-1شکل STR[26]..................................23 شناسائی مجرمین به کمک مارکرهای 5-1شکل 28................................................[.38 مراحل انگشت نگاری ژنتیکی ]6-1شکل DNA[36].........................................................30 مراحل پروفایلینگ 7-1شکل 32............................[.25روی کروموزوم های انسان] CODIS جایگاه های 8-1شکل 35......................................[.44 موقعیت جغرافیائی استان کرمانشاه ]9-1شکل 36..............................................[.45 موقعیت جغرافیائی استان یزد]10-1شکل 44..............................[36 در روش پروفایلینگ]Multiplex PCR استفاده از 2-2شکل46.................................................[51 دستگاه الکتروفورز موئینه ای]3-2شکل ABI[25].....................................................50به کاررفته در کیت 6ladder-2شکل 71...........................[46 درخت فیلوژنتیکی میان سیزده جمعیت مختلف]1-4شکل 71.................................[46.درخت فیلوژنتیکی میان نه جمعیت مختلف]2-4شکل

خ



فهرست نمودار ها

60................. پارامترهای ژنتیکی جمعیت استان کرمانشاه برحسب درصد1-3نمودار64........................... پارامترهای ژنتیک جمعیت استان یزد برحسب درصد2-3نمودار

د



چکیدهSTRبررسی تنوع ژنتیکی اقوام ایرانی با استفاده از

..……………………… بررسی تنوع ژنتیکی در جمعیتها با استفاده ار تعیین فراوانی آللی و پارامتره''ای ژن''تیکی روش نوینی است که در سالهای گذشته در بسیاری از جمعیتهای جهان صورت گرفت''ه و ب''ا اس''تفاده از آن ش''باهت بس''یاری از جمعیته''ا ب''ه یک''دیگر مش''خص گردی''ده. ش''باهت جمعیته''ا نش''ان دهندهی همس''ان بودن خ''زانهی ژن''تیکی آنه''ا و احتم''اال یکس''ان بودن آن جمعیتها در گذش'ته اس'ت. پس این احتم'ال وج'ود دارد ک'ه این جمعیته'ا در گذش'ته ی'ک جمعیت بوده باشند و بعدها به دالیل جغرافیایی و یا مهاجرتها از یکدیگر جدا شده باشند. یکی از راهه''ای بررس''ی تن''وع ژن''تیکی در جمعیته''ا اس''تفاده از توالیه''ای کوت''اه تک''راری میباشد .هدف این مطالعه بررسی تن''وع ژن''تیکی در دو ق''وم ی''زد و ک''رد )کرمانش''اه( از ایران بود. بدین منظور پروفایل ژنتیکی پنجاه فرد غیر خویشاوند از هر ی''ک از جمعیته''ای

تهی''ه ش''د. این کیت ح''اوی پ''انزده جایگ''اهABIکرمانش''اه و ی''زد ب''ا اس''تفاده از کیت D8S1179،D21S11 ، D7S820،CSF ،D3S1358 ،TH01 ، D13S317، D16S539،D2S1338 ،

D19S433، VWA، TPOX،D18S51 ، D5S818،FGA ،VWA ، TPOX و TH01و ژن آمیلوژنین و D7S820)برای تعیین جنسیت افراد( میباشد. نت''ایج نش''ان دادند ک''ه ب''ه ج''ز دو جایگ''اه

D19S433 در جمعیت کرمانش''اه و س''ه جایگ''اه D21S11 ,D19S433 و VWAدر ی''زد س''ایر جایگاهه''ا در تع''ادل ه''اردیواینبرگ بودن''د. همچ''نین پارامتره''ای پزش''کی قانونی ش''امل

PIC,PD,PE,MP در این مطالعه بررسی شدند. سپس دو جمعیت با جمعیتهای کش''ورهای همسایه مقایسه شدند. این مطالعه نشان داد که این جایگاهها، جایگاههای مناسب ب''رای استفاده در تستهای تعیین هویت و مطالعات جمعیتی میباشند. در ن''تیجهی مقایس''ات هم دیده شد ک''ه ه''ر دو جمعیت ی''زد و کرمانش''اه ش'باهت زی''ادی ب''ه جمعیت کش''ور ترکی''ه داشتند ولی با سایر کشورها متفاوت بودند. از ط''رفی ی''زد نس''بت ب''ه کرمانش''اه دارای جمعیت همگن تری ب'ود ک''ه این مس'ئله میتوان''د به علت بک''ر ب''ودن این جمعیت در ط'ول

سالیان مختلف باشد.کلمات کلیدی: توالیهای کوتاه تکراری، نشانگرهای مولکولی، ژنتیک جمعیت

ذ



Abstract

Genetic variation in two Iranian population with STRMona Davood Beigi

In recent years studying genetic variation among population by determination of allele frequencies and genetic parameters became a new method that it has been done in different population all around the world. By using this method lots of similarities has been founded among population around the world. These similarities represent the same genetic pool and also it may show the same population in the past as well. So it seems that different population were one at the first and geographical situations or migrations were the reasons that caused its separation.

Studying short tandem repeats (STR) in genome is the best way to founding genetic variation in population. The aim of this study was to investigate the genetic variation of two population of Iran, Yazd and Kermanshah people.

For this purpose the genetic profile of 50 unrelated individual from each population prepared by using ABI kit. This kit contains fifteen str loci (D8S1179, D21S11, D7S820, CSF1PO, D3S1358, TH01, D13S317, D16S539, D2S1338, D19S433, VWA, TPOX, D18S51, D5S818 and FGA) and also amylogenin gene for sex determination. The result showed all the loci were in Hardy Weinberg equilibrium except two loci(D19s433 , D2s820) in Kermanshah and three loci (D19s433, D21s11 and VWA) in Yazd population. More over forensic parameters including PIC, PD, PE and MP have been calculated. After all the results have been compared with other population in neighbor countries.

This study revealed that these loci were the suitable loci for identification people and studying genetic population variation. Also the comparison showed that both of Yazd and Kermanshah people were similar to Turkish genetically, but were different from other countries. In addition Yazd has more homogeneous population than Kermanshah, that it could be due to pristine gene pool of this population in the past centuries.

Keywords: Short tandem repeats; Microsatellite markers; Population genetic

ر



فصل اولمقدمه

1



مقدمه1-1

درگذشته مطالعهی تکامل و مهاجرتها از طری''ق کش''ف و بررس'ی بقای''ای اس'کلتی و فسیلها انجام میش''د. ام''ا از ح''دود س''ه دههی پیش، باستانشناس''ان و زیستشناس''ان ب''ا

موفق به کشفهای بسیار دقیقی شدند ک''ه کم''ک ف''راوانی ب''هDNAبه کارگیری آنالیزهای ردیابی تاریخ مهاجرت بشر و تکامل انسانها نموده اس'ت. یکی از پرک''اربردترین راهه''ای

ژن'تیکی اف'راد اس'ت، ک'ه از مهم ت'رین آنه'ا میت'وان ب'ه1، بررس'ی نش'ان گرهایDNAآن'الیز ه'ا، توالیه'ایی ب'ه ط'ول ی'ک ت'اSTR اش'اره ک'رد. STR موس'وم ب'ه 2توالیهای کوت'اه تک'راری

سیزده نوکلئوتید هستند که در ژنوم موجودات در نواحی غیر کدکننده موجود میباشند. هر فرد توالیهای منحصر به فردی دارد و هیچ دو نفری در جهان نیستند که توالیهای یکس''انی

ه''ا میت''وان در مطالع''ات جمعی''تی و بررس''ی تن''وعSTRداشته باش'ند. ب''ه همین دلی''ل از[.1 ]ژنتیکی در جمعیتها سود جست

ها میت''وان در م''وارد تع''یین ه''ویت، تع''یین اب''ویت،STRعالوه بر مطالعات جمعیتی از ه''ایی ک''ه ب''رایSTRتستهای پزشکیقانونی و سایر موارد استفاده کرد. به ط''ور معم''ول

تعیین هویت و مطالعات ژنتیکی جمعیت به کار میرون''د، یکس''ان هس''تند و ش''امل پ''انزدهD8S1179،D21S11جایگ''اه ب''ه نامه''ای ، D7S820،CSF ،D3S1358 ،TH01 ، D13S317،

D16S539،D2S1338 ، D19S433، VWA، TPOX،D18S51 ، D5S818،FGA ،VWA ، TPOXو TH01[ 1 میباشند.]

در این زمینهه'ا اس'تفادهDNAهم چنین از روش مش'ترکی موس'وم ب''ه تع'یین الگ'وی منحصر به فرد است که تا پای''ان عم''ر تغی''یر نخواه''دDNAمیشود. هر فرد دارای الگوی

کرد. محققان دریافتند که اف''راد ی''ک جمعیت در الگوه''ای ژن''تیکی خ''ود دارای تش''ابهاتی هستند که منحصر به هم''ان جمعیت اس''ت و ب''ا الگ''وی اف''راد جمعیته''ای دیگ''ر متف''اوتاست. از این تفاوتها میتوان برای ردیابی تاریخ مهاجرت و تکامل انسانها استفاده نمود )

1.)

نشان گر چیست؟1-2

صفاتی را که میتوانند به عنوان نشانهای برای شناسایی افراد حامل آن ص''فت م''ورد نخس'تین کس'ی ب'ود ک'ه از نش'ان گرهای3اس'تفاده ق'رار گیرن'د، نش'ان گر مینامن'د. من'دل

ظاهری برای مطالعه چگونگی توارث ص''فات در نخ''ود فرنگی اس''تفاده ک''رد. ام''ا گ''اهی صفات به سادگی و با چشم غیر مسلح قابل مشاهده نیستند، مانند گ''روه خ''ونی. ب''رای مشاهده چنین صفاتی باید آزمایشهای خاصی صورت گیرد. به ط''ور کلی ه''ر ص'فتی ک''ه

1 Marker2 Short tandem repeat3 Mendel

2



بین افراد متفاوت باشد، ناشی از تفاوت موجود میان محتوای ژن''وم آنه''ا میباش''د. ح''تی بروز صفات به صورت متف''اوت در می''ان اف''راد )در ش''رایط محیطی یکس''ان(، ب''ه علت تفاوت در ژنوم آنها است. این تفاوتها میتوانند به عنوان نشانه یا نشان گر ژنتی''ک ب''ه ک''ار گرفته شوند. به طور کلی برای آنکه صفتی به عنوان نشان گر ژنتیک مورد استفاده قرار

گیرد، باید دست کم دو ویژگی داشته باشد :(1-در بین دو فرد متفاوت باشد )چند شکلی1 (. 2-به توارث برسد )2

انواع نشان گرهای ژنتیکی1-3

نشان گرهای ژنتیکی عبارتند از: -نشان گرهای مورفولوژیک1-نشان گرهای پروتئینی2RNA و DNA-نشان گرهای مولکولی در سطح 3

نشان گرهای مورفولوژیک1-3-1

مرب''وط میش''ود.DNAکاربرد نشان گرهای مورفولوژیک به دهها سال پیش از کش''ف نش''ان گرهای مورفول''وژیکی ک''ه پیام''د جهشهای قاب''ل رویت در مورفول''وژی هس''ته، از ابتدای این سده مورد استفاده قرار گرفتند. صفات مورفولوژیکی که عم''دتا توس'ط ی''ک ژن کنترل میشوند، میتوانند به عنوان نشان گر مورد استفاده قرار گیرند. این نش''ان گرها ش''امل دامن''ه وس''یعی از ژنه''ای کنترل کنن''ده ص''فات فنوتی''پی هس''تند و ج''ز نخس''تین نشان گرها به شمار می آیند و از زمانهای بسیار دور یعنی از زم''انی ک''ه مح''ل ژنه''ا روی

(. 2کروموزوم مشخص شد، مورد استفاده قرار میگرفتند )معایب نشان گرهای مورفولوژیک

2اغلب دارای توارث غالب و مغلوب ب'وده و اث'رات اپیس'تازی و پلی'وتروپی

دارند. .تحت تاثیر شرایط محیطی و مرحله رشد موجود قرار میگیرند.فراوانی و تنوع کمی دارند.گاهی برای مشاهده و ثبت آنها باید منتظر ظهور آنها مانداساس ژنتیک بسیاری از نشان گرهای مورفولوژیک هن''وز مش''خص نش''ده

(.2است )

1 Polymorphism2 Pleiotropy

3



نشان گرهای پروتئینی1-3-2

، نشان گرهای پروتئینی قاب''ل مش''اهده توس''ط الک''تروفورز پروتئینه''ا1950در دهه ی بین دو موج''ودDNAتحول شگرفی را ایجاد نمودند. برخی از تفاوتهای موج''ود در ردیف

ممکن است به ص''ورت پروتئینه''ایی ب''ا ان''دازههای مختل''ف تجلی کنن''د، ک''ه ب''ه روشهای مختلف بیوشیمیایی قابل ثبت و مطالعه میگردن''د. این قبی''ل نش''ان گرها را نش''ان گرهای

2/آل'وزایم1مولکولی در سطح پروتئین مینامند که از آن جمله میتوان به سیس'تم آی'زوزایم اشاره کرد. معمولترین نوع نشان گرهای پروتئینی آیزوزایمها هستند که فرمه''ای مختل''ف

ژن''تیکی به ک''ار یک آنزیم را نشان میدهند. آیزوزایمها به ط''ور گس''ترده در بررس''ی تن''وع گرفته شدند. نشان گرهای پروتئینی تغی''یرات را در س''طح ردی''ف و عم''ل ژن ب''ه ص''ورت نشان گرهای هم بارز نشان میدهند. اما این دسته از نشان گرها هم دارای معایبی هس''تند.

برخی از معایب آنها عبارت اند از:محدود بودن فراوانی این نوع نشان گرها؛تعداد آیزوزایمهای قاب''ل ثبت و مش''اهده ک''ه میت''وان از آنه''ا ب''ه عن''وان نش''ان گر

استفاده کرد به یکصد عدد نمیرسد؛محدود بودن تنوع ژنتیکی قابل ثبت در آیزوزایمها )نداشتن چند شکلی(؛پیچیدگی فنوتیپهای الکتروفورزی آیزوزایمها به دلیل دخیل بودن آنزیمهای م''رکب

(.3) از چند پلی پپتید مستقل در ترکیب برخی از آیزوزایمها اما پیشرفتهایی که در زمینهی الکتروفورز دوبعدی با ق''درت تفکی''ک زی''اد پدی''د آم''ده، تجزیه تحلیل هم زمان هزاران پروتئین را میسر ساخته و مجددا به عنوان فن''اوری پیش''تاز در عرصه نشان گرهای مولک''ولی مط''رح ش'دهاند. تاثیرپ''ذیری نش''ان گرها از محی''ط ک''ه به ط''ور معم''ول به عن''وان یکی از مح''دودیتها و نک''ات منفی نش''ان گرهای مولک''ولی ی''اد میشود، در مورد این نشان گرها تبدیل به برتری شده و جایگاه متم''ایزی را در بین س''ایر نشان گرها به ارمغان آورده است. پروتئومیکس )مطالعه سراسری کل پروتئینهای موجود در یک سلول یا یک ارگانیسم( میتواند به طور هم زمان برای مطالعه بی''ان ژن و هم چ''نینبرای شناسایی پروتئینهای واکنش دهنده به شرایط محیطی م'ورد اس'تفاده ق''رار گ'یرد)

3.)

RNA وDNA نشان گرهای مولکولی1-3-3

هیچ تظ''اهری ندارن''د. ن''ه ص''فتDNAدس''ته ای دیگ''ر از تفاوته''ای موج''ود در س''طح خاصی را کنترل میکنند و نه در ردیف اسیدهای آمینه پروتئینها تاثیری برجای می گذارن''د. این دسته از تفاوتها را میتوان با روشهای مختلف شناسایی، قابل دیدن و ردی''ابی ک''رد و

1 Ayzozyme2 Allozyme

4



به عنوان نشان گر مورد استفاده قرار داد. این نشان گرها که تعدادش''ان تقریب''ا نامح''دود قاب''ل ثبت هس''تند. بن''ابراین ب''ه آنه''اDNAاست، فق''ط از راه تجزی''ه و تحلی''ل مس''تقیم

گفته میشود. نشان گرهای مولک''ولی ف''راوان و درDNAنشان گرهای مولکولی در سطح ه''ر موج''ود زن''ده ای می توانن''د م''ورد اس''تفاده ق''رار گیرن''د. ت''اکنون تع''داد زی''ادی از

مع''رفی ش''ده اند. این نش''ان گرها از نظ''ر بس''یاری از ویژگیه''ا مانن''دDNAنش''ان گرهای درجهی چندشکلی، غالب یا هم بارز بودن، تعداد جایگاههای تجزی''ه ش''ده در ه''ر آزم''ایش

DNA توزیع در سطح کروموزوم، تکرار پذیری، نیاز یا عدم نیاز به توالیی''ابی ،DNAالگ''و و هزینهی مورد نی''از ب''ا هم''دیگر متفاوت ان''د. انتخ''اب به''ترین نش''ان گر ب''ه ه''دف مطالع''ه

، ژنتیک جمعیت و روابط تکاملی( و سطح پلوئی'دی1)انگشت نگاری، تهیه نقشه پیوستگی(.4موجود مورد مطالعه بستگی دارد )

مزایای کاربرد نشان گرهای مولکولیعدم تاثیرپذیری آنها از شرایط محیطی خارجی و داخلی موجود؛امکان به کارگیری آنها در مراح''ل نخس''تین رش''د جنی''نی حیوان''ات و مراح''ل نخس''تین

رشد موجودات؛فراهم نمودن امکان مطالعه موجودات در خارج از فصل و محیط کشت؛دقت و قابلیت مطلوب تفسیر نتایج؛هم بارز بودن بسیاری از این نشان گرها؛امکان استفاده از آنها در مورد گونههای منقرض شده؛سهولت تشخیص افراد ناخالص از خالص؛سهولت امتیازدهی و تجزیه و تحلیل نتایج؛دسترسی به برنامههای رایانهای قوی برای تجزیه و تحلیل و تفسیر س''ریع نت''ایج (4)

انواع نشان گرهای مولکولی گروه بزرگی از نشان گرها را تشکیل میدهند. این نش''ان گرها س''یرDNAنشان گرهای

تحول و تکامل خود را به پایان نرساندهاند و اب''داع و مع''رفی روشهای متن''وع و جدی''دتر ثبت و مشاهدهی تفاوتهای ژنتیک بین موجودات از طری''ق مط''العهی مس''تقیم تفاوته''ای

در م''دت ی''ک ده''هDNA هم چنان ادام''ه دارد. نش''ان گرهای DNAموجود در بین ردیفهای (.5تکاملی شگرف و تحسین برانگیز داشتهاند )

ی'''ک روش س'''ریع تکث'''یرPCR ی'''ا 2اب'''داع و مع'''رفی واکنش زنج'''یره ای پلی م'''راز روشی بسیار ق''ویPCR است. در واقع DNAآزمایشگاهی قطعه یا قطعه های مورد نظر

است که تکثیر ردیف منتخبی از مولکول یک ژنوم را تا چندین میلیون در کم تر از نیم روز امکان پذیر میسازد. اما این فرایند هنگامی امکان پذیر است که دس''ت کم ردی''ف کوت''اهی1 Linkage Map2 Polymerase chain reaction

5



مورد نظ''ر معل''وم باش''د. در این فراین''د ک''ه تقلی''دی از فراین''دDNAاز دو انتهای قطعه مص''نوعی ک''ه مکم''ل ردی''ف1در ط''بیعت اس''ت، الیگونوکلئوتی''دهایDNAهمانندس''ازی

م'ورد اس'تفاده2 هس'تند، به عن'وان آغ'ازگرDNAشناخته شده دو انتهای قطعهی مورد نظر درون لوله ی آزمایش امکان پذیر شود.DNAقرار میگیرند تا واکنش آنزیمی همانندسازی

این همانندسازی فرایندی آن''زیمی اس''ت و توس''ط ان''واع مختلفی از آنزیمه''ای پلی م''راز صورت میگیرد. امروزه تعداد زی''ادی از این ن''وع آنزیمه''ا ب''ه ص'ورت تج''اری دردس'ترس

(.6) هستند در حالیک'ه در3 توس'ط کری م'ولیس1983( در س'ال PCRواکنش زنجیرهای پلی مراز )

یک نیمه شب تابستانی در ح''ال رانن''دگی ب''ود، اب''داع گردی''د و س''بب انقالب عظیمی در(.6زیست شناسی مولکولی شد)

ب''ه دو دس''تهیDNA نشان داده شده است، نشان گرهای 1-1همان گونه که در شکل کلی طبقه بندی میشوند.

PCRمبتنی بر DNAنشان گرهای .1

.PCR(6) غیر مبتنی DNAنشان گرهای .2

1 Oligonocleotide2 Primer3 Karry Mullis

6

نشانگرهای ژنتیکی

مورفولوژیک

آیزوزایمهارنگ آمیزی

کلیالکتروفورز

دو بعدی

نشانگرهای مولکولیDNA درسطح

PCR غیر مبتنی بر

RFLP

RLGS

VNTRماهوارک ها

PCR مبتنی بر

AFLP

RAPD

SNP

STSALP

STRریزماهواره



(10 انواع نشان گرهای ژنتیکی )1-1شکل

PCR نشان گرهای غیر مبتنی بر 1-3-3-1

تولی''د می ش''وند و م''وردPCR ب''دون اس''تفاده از روشDNAاین دسته از نشان گرهای استفاده قرار می گیرند.

به شرح زیر است:PCRانواع نشان گرهای غیر مبتنی بر تفاوت طول قطعات حاصل از هضمDNA1 توسط آنزیمهای محدودگر(RF

LP )2پویش ژنومی نشانههای هضم( RLGS)3ماهوارکها

توسMط آنزیم هMایDNA تفMاوت طMول قطعMات حاصMل از هضMم 1-3-3-1-1RFLPمحدودگر) )

، همان تفاوت طول قطعههای حاصل از هضمPCRسرگروه نشان گرهای غیر مبتنی برDNA توس''ط آنزیمه''ای مح''دودگر ی''ا RFLP اس''ت. از بین نش''ان گرهای مولک''ولی DNA، RFLPو4 ها اولین نشان گرهایی بودن'د ک'ه ب'رای نقش'ه یابی ژن'وم انس'ان توس'ط بوتس'تین

و5 و پس از آن ب''رای نقش''ه یابی ژن''وم گیاه''ان توس''ط بر1980همک''اران در س''ال بوتس''تین و1980 مورد استفاده ق''رار گرفتن''د. در اوای''ل ده''ه 1983همکاران در سال

را ب''رای مط''العهیRFLPهمکاران استفاده از تفاوت طول قطعههای حاصل از هضم یا و یافتن نشان گرهای ژنتیک جدی''د مع'رفی کردن''د. این تح''ول از پیام'دهایDNAمستقیم

منطقی کشف آنزیمهای محدودگر بود. این آنزیمها که بسیار اختصاصی هستند، ردیفه''ای شناسایی کرده و آنها را از مح''ل خاص''ی )نقطهی ب''رش(DNAویژهای را روی مولکول

(.7برش میدهند )RFLPالزاما مختص ژنهای خاص نیست، بلکه در کل ژنوم پراکنده است. ازاین رو، از

(. عالوه5 برای نقشه یابی تمام ژن ها در ژنوم انسان استفاده میش''د)RFLPنشان گرهای اس''ت، ان''واعDNA ک''ه هن''وز هم از قدرتمن''دترین و معت''برترین نش''ان گرهایRFLPبر

با تفاوت ه''ای زی''ادی از نظ''ر تک''نیکی و روش تولی''د، نح''وه یDNAمختلف نشان گرهای(.7کاربرد، امتیاز بندی، تجزیه و تحلیل و تفسیر نتایج به سرعت ابداع ومعرفی شده اند )

RFLPمهم ترین مزایای

تکرارپذریری، دقت و قابلیت اعتماد این نشان گر فوق العاده زیاد است؛

1 Restriction fragment length polymorphism2 Restriction landmark genomic scanning3 .Mini satellite4 Botstein5 Burr

7



این نشان گر هم ب''ارز اس''ت و امک''ان تش''خیص اف''راد خ''الص را از اف''راد ناخالص فراهم میآورد؛

فراوانی این نشان گر در حد باالیی است؛RFLPتحت ت''اثیر عوام''ل محیطی داخلی و خ''ارجی نب''وده و ص''د در ص''د

(.8ژنتیکی است)RFLPبرخی معایب

دشواری، پیچیدگی و وقت گیر بودن؛RFLPژنوم های بزرگ نیازمند کاربرد مواد پرتوزا یا روش ه''ای پیچی''دهتر و

گرانتر بیوشیمیایی است؛RFLPبه منظ'ور تهیهی کاوش'گر اس'ت1 نیازمند نگه داری میکروارگانیسم ها

که خود بر پیچیدگی این روش میافزاید؛هزینهی اولیه و نگهداری کاوشگرها و کاربرد آنها بسیار زیاد است؛ نیازمن'''دی ب'''ه مق'''دار نس'''بتا زی'''ادDNAاز مح'''دودیتهای دیگ'''ر روش

RFLP است به طوری که دهها میکروگرم ازDNAبرای هر فرد به منظ''ور تج''زیهی ژنوم مورد نیاز است؛

از دیگر محدودیتهای این نشان گر آن است که در گونهه''ای بس''یار نزدی''ک (.8به یکدیگر این نوع نشان گرها آللهای مشابهی را نشان میدهند)

(RLGS پویش ژنومی نشانههای هضم )1-3-3-1-2

و همک''اران روش''ی را ب'''رای شناس''ایی و انگش'''ت نگاری2، هات''ادا1991در س''ال موجودات عالی ابداع و معرفی کردند. پیش از اب''داع این روش ک''ه ب''ر مبن''ای نش''ان دار

است، ردیابی و ثبت موجوداتDNAکردن هم زمان انتهای هضم شدهی هزاران قطعه ی عالی با روش نشان دار کردن انته''ای هض''م ش''ده غ''یر ممکن می نم''ود. دو دلی''ل اص''لی

برای این تصور ذکر شده است:×109ژنوم موجودات عالی بسیار بزرگ و پیچیده است برای مثال ژن''وم انس'ان .1 بیش از یک میلیون قطعه یEcoRI جفت باز دارد و در نتیجهی هضم آن با آنزیمی مانند 3

DNAبه وجود می آید. تفکیک این تعداد مولکول DNAحتی ب''ا الک''تروفورز دو بع''دی ن''یز غیر ممکن است.

ژن''ومی در هنگ''ام اس''تخراج ب''ه ص''ورت تص''ادفی و غیر اختصاص''یDNAمعم''وال .2 شکسته می شود و ایج''اد مولکوله''ایی ب''ا انته''ای تص''ادفی میکن''د. این ام''ر س''بب ایج''اد

(.9پس زمینه ی ناشی از نشان دار شدن این انتهاها طی فرایند نشان دارکردن میشود )

1 Microrganism2 Hatada

8



اب''داع گردی''د. این روشRLGSبرای رف''ع این دو نقص ت''دابیری پیشبینی ش''د و روش ژنومی به کار می رود، بر مبنای این فرضیه اس''ت ک''هDNAجدید که برای تجزیه و تحلیل

نقاط برش اختصاصی آنزیمهای محدودگر می توانند به عنوان نشانه و وجهه تمایز ارقام وافراد به کار گرفته شوند.

ک''ه در اث''ر ص''دمات مک''انیکی در طیDNAدر این روش انته''ای آزاد مولکول ه''ای ژن''ومیDNAاستخراج به وجود آمدهاند، مسدود میشود. سپس برای ک''اهش پیچی''دگی،

توسط آنزیمهای محدودگر، با محل برش نادر، هض''م و نق'اط ب''رش به ط''ور مس''تقیم ب''ا DNAفسفر پرتوزا نشان دار میشوند. آنزیمهای با محل برش نادر معموال ه'زاران قطع'ه

از هم ج''داDNAبه وجود میآورند. سپس با الکتروفورز دو بعدی، قطعههای هضم ش''دهی شده و خودپرتونگاری صورت میگیرد. این روش یک الگوی دو بع''دی ب''ا ه''زاران نقطهی

( ایجاد میکند که هر یک میتوانند به عنوان ی'ک نش''ان گرDNAپراکنده )قطعههای نشان دار(10به کار گرفته شوند)

RLGSبرخی از مزایای روش

در هر آزمایش هزاران نشان گر به دست می آید؛ مقدار کمیDNA مورد نیاز است؛در صورت استفاده از آنزیم های مح''دودگر متف''اوت، تفاوته''ای بیش''تری ظ''اهر و

[.10ثبت خواهند شد]RLGSبرخی از معایب روش

DNA مورد نیاز برای این روش باید از کیفیت مطلوبی برخوردار باشد؛ هضم ناقصDNAتوسط آنزیمهای محدودگر نتایج تکرار ناپذیر و گمراه کنن''دهای

خواهد داشت؛ این روش پیچی''دگی ف''وق العادهای داش''ته و تفس''یر نت''ایج حاص''ل از آن دش''وار

(.10است)

ماهوارکها1-3-3-1-3

و همک'اران گ'زارش ش'دند. پس1 توسط جفری1985ماهوارکها نخستین بار در سال تکثیر جایگاههای ژنی خاص نواحی تکرارشونده، روی ماهوارکها در1988از آن در سال

ژنوم انسان انجام شد. این دسته از نشان گرها از نظر تکنیکی مبتنی بر استفاده از کاوش''گرهای مص''نوعی و

هستند. 2کاربرد مواد پرتوزا و روش ساترن جفت بازی هستند که ممکن است صدها ب''ار تک''رار100 تا 10ماهوارک ها واحدهایی

جفت ب''ازی دارن''د ک''ه احتم''اال در15 ت''ا 10شده باشند. آنها معموال یک هسته مش''ترک 1 .Jeffreys2 .Southern blot

9



تنوع پ''ذیری ماهوارک ه''ا موثرن''د. ماهوارک ه''ا بیش ت''ر در ن''واحی یوکروم''اتین ژن''وم پستانداران، قارچ ها و گیاهان متمرکز ند. تنوع پذیری ماهوارک ها در حدی است ک''ه گ''اهی

انسان مورد استفاده قرار میگیرند. از جمله ی ماهوارک ها میتوانDNAدر انگشت نگاری ه'ا ب'ه دوVNTR[.' 11( اش'اره ک'رد]VNTR )1به تکراره'ای پش'ت س'ر هم ب'ا ف'راوانی ب'اال

.3 چند مکانیVNTR و 2 تک مکانیVNTRدسته ی کلی تقسیم می شوند: دستهی نخست، تعداد متفاوت ردیف های تک''راری در ی''ک جایگ''اه ژنی و دس''تهی دوم تعداد متفاوت ردیف های تکرار شونده در چن''دین جایگ''اه ژنی را نش''ان می دهن''د. الگ''وی

ت''ک مک'انی س'ادهتر و قاب''لVNTRبانددهی به دس'ت آم'ده ب''ا اس'تفاده از کاوش''گر های فهم تر است، زیرا ه''ر ف''رد تع''داد کمی بان''د واض'ح را نش''ان میده''د. در حالی ک''ه تع''داد

چن''د مکانی بیش ت''ر اس''ت،VNTRبان''دهای ب''ه دس''ت آم''ده از کاوش''گرهای مخص''وص (.12 باند به دست میآید)30به طوری که به طور هم زمان تا بیش از

در نخستین نشان گرهای مبتنی بر ماهوارک ها، از الیگونوکلئوتیدهای حاوی ریزماهواره و همک'''اران انگش'''ت نگاری4ب'''ه عن'''وان کاوش'''گر اس'''تفاده گردی'''د و توس'''ط علی

نام گذاری شد.5الیگونوکلئوتیدی از کاوشگرهای الیگونوکلئوتیدی نشاندار شده مکمل با موتیف های کوت''اه تکرار ش''ونده

ژنومی برش داده شده با آنزیم های برش'یDNA در ژل، با به کارگیری 6در هیبریداسیون طی2000 در س'ال7خاص و الکتروفورز ژل آگارز استفاده شده است. گوبت'ا و وارش'نی

تحقیقات خود مراحل زیر را برای انگشت نگاری الیگونوکلئوتیدی مطرح کردند: ژنومی با وزن مولکولی زیاد DNAجداسازی.1ژنومی با یک آنزیم محدودگر مناسب DNAهضم .2تفکیک قطعه های حاصل از هضم روی ژل آگارز .3انتقال ساترن قطعه ها به غشا.4 دو رگگیری غشا با کاوشگرهای)نشاندار با مواد پرتوزا یا غیر پرتوزا( الیگونوکلئوتی''دی.5

دربردارندهی ردیف های دو یا سه تایی تکراری خودپرتونگاری یا رنگ آمیزی برای مشاهدهی قطعه های دو رگ شده..6

به کم''ک این روش می ت''وان تن''وع ن''واحی تکرار ش''وندهی م''ورد نظ''ر را آش''کار ک''رد. که با الیگونوکلئوتیدها دو رگ می شوند، در دامنه ای از ان''دازهی چن''دDNAقطعه هایی از

صد جفت تا ده کیلو جفت باز قرار میگیرند. هم چنین گاهی بیش از یک ن''وع م''اهواره در داخل یک قطعهی برش داده شده قرار می گیرد. تفاوتهایی که این نوع نشان گرها نش''ان1 .Variable number tandem repeat2 .Single-locus VNTR3 .Multi-locus VNTR4 .Ali5 .Oligonucleotide fingerprinting6.In-gel hybridization7 .Gupta and Varshney

10



میدهند، به دلیل تفاوت در طول قطعه های ب''رش داده ش''ده ای اس''ت ک''ه در بردارن''دهی ماهوارک ها هستند. از این روش برای شناسایی ژنوتیپ ه''ا و همچ''نین در ژنتی''ک جمعیت

(.12استفاده می شود) و س'''''ه گ'''''روه دیگ'''''ر همین روش را ب'''''رای1پس از م'''''دتی، لیت و ل'''''وتی

( به کار بردند و دریافتند که ریز ماهوارهها ب''ه دو دلی''لn(CAریزماهوارهها)عمدتا از نوع ) تکثیر میشوند:PCRبه مراتب آسانتر از ماهوارک ها با روش

-ریزماهوارهها کوچکتر از ماهوارکها هستند؛1 -ردیف ه''ای تکرار ش''ونده ری'''ز ماهوارهای فراوان'''تر و توزی''ع آنه''ا در ک''ل ژن''وم2

(.13یکنواخت تر ازماهوارکهاست)

PCR نشان گرهای مبتنی بر 1-3-3-2

نش''ان گرهایی هس''تند ک''ه از ت''والی الیگونوکلئوتی''دی ب''هPCRنشان گرهای مبت''نی ب''ر استفاده می کنن''د. روشهای مختل''ف درDNAعنوان آغازگر برای تکثیر قطعهی خاصی از

و روشهای جداسازی و آشکارPCRاین گروه، در طول و توالی آغازگرها، سختی شرایط کردن قطعات با همدیگر فرق دارند.

به شرح زیر است:PCRانواع نشان گرهای مبتنی بر 2تفاوت طول قطعه های حاصل از تکثیر(AFLP)DNA3 چند شکل تکثیر شدهی تصادفی(RAPD)4تفاوت تک نوکلئوتیدی(SNP)5نشان گرهای مبتنی برنقاط نشانمند از ردیف( STS)

(AFLP تفاوت طول قطعه های حاصل از تکثیر )1-3-3-2-1

داع و مع''رفی ش''دند ک''ه ب''ه نظ''ر می رس''دب'' نش''ان گرهای جدی''دی ا1995در س''ال AFLPبسیاری از محدودیت های نشان گر های پیشین را نداش''ته باش''ند. در این روش ک''ه

مانن''دRFLPنامیده میشود نشان گرهایی تولید میش''وند ک''ه عالوه ب''ر دارا ب''ودن مزای''ای دقت و تکرار پذیری ویژگی های مثبت روش های مبتنی ب''ر واکنش زنج''یره ای پلی م''راز را نیز دارند. پایه ی این روش تکثیر انتخ''ابی ب''رخی قطعه ه''ا از بین تم''ام قطعه ه''ای هض''م

است و سه مرحله ی مجزا دارد:DNAشده ی

1 .Litt and Luty2 Amplified fragment length polymorphism3 Random amplified Polymorphic DNA4 Single nucleotide polymorphism5 Sequence tagged site

11



1 ب'''ا ی'''ه جفت آن'''زیم مح'''دودگر و اتص'''ال آنه'''ا ب'''ه آداپتور ه'''ایDNAهضم.1اولیگونوکلئوتیدی؛

طراحی، ساخت آغازگر و تکثیر انتخابی دسته ای از قطعه های حاصل از هضم .ب''ا.2 استفاده از ردیف بازی آداپتور ها و نیز ردیف بازی نقاط برش، طراحی و ساخت آغ''ازگر

دو، س''ه ی''ا چند انج''ام می ش''ود، ام''ا ب''رای تکث''یر انتخ''ابی قطعه ه''ای حاص''ل از هضم ردیف آغازگر اضافه می شود که موجب می گردد فق''ط قطعه ه''ایی3نوکلئوتید به انتهای’

تکثیر شوند که ردیف بالفصل آنه''ا در مج''اورت نقطه ی ب''رش ،مکم''ل نوکلئوتی''دهای ی''ادشده باشد؛

جداسازی قطعه های حاص''ل از تکث''یر روی ژل ه''ای توالی ی''ابی)پلی اکریل آمی''د( و.3خودپرتونگاری یا رنگ آمیزی نقره برای ثبت نتیجه ها.

با استفاده از این روش تعداد زیادی از قطعه های حاص''ل از هض''م، تکث''یر و قاب''ل رویت می شوند. این در حالی است که نیازی به دانش اولیه در م''ورد توالی ب''ازی قطعه هایی که تکثیر می ش'وند، وج'ود ندارن'د. ه'ر ی''ک از این قطعه ه'ایی ک''ه ب''ه صورت باند روی ژل ظاهر می شوند، می توانند به عنوان یک نشان گر ژنتیک مورد

استفاده قرار گیرند. تعداد قطعه هایی که با این روش تکثیر می ش'وند، ب''ه دقت و توانمن''دی روش ه''ای جداسازی )الکتروفورز(، ثبت نتایج و تعداد نوکلئوتید اض''افه ش''ده ب''ه انته''ای آغ''ازگر بستگی دارد. معموال در این روش بین پنجاه تا صد قطعه ی حاصل از هضم تکثیر و با

( 19استفاده از ژل های پلی اکریل امید واسرشت ساز ثبت میشوند)AFLPمزایای

این روش در مقایسه یا سایر روش ها بیشترین تعدا نشان گر ها به ازای هر ژل را ایجاد می کند؛

در این روش نی'''ازی ب'''ه تهی'''ه و ت'''دارک و نگه داری کاوش'''گر نیس'''ت .دقت و تکرار پذیری این نشان گر به دلیل انتخاب دمای زیاد هم رشته سازی و اتص''ال آغ''ازگر ب''ه

DNA الگو بیشتر از RAPD(20 است.)AFLPمعایب

پیچیدگی نسبی این روش در مقایسه با سایر روش های میتنی برPCR ؛ عدم اطالع از جایگاه ژنی نشان گر ها؛غالب بودن این نشان گر موجب ع''دم امک''ان تش''خیص اف''راد خ''الص از ناخ''الص

میگردد؛در 2تکثیر قطعه ه''ای غ''یر واقعی AFLPم''وجب ک''اهش ق''ابلیت اعتم''اد این روش

(.20میگردد)1 Adapters2 .Artifactual

12



1-3-3-2-2 DNA(چندشکل تکثیرشدهی تصادفی RAPD)

در این روش از تک آغازگرهایی به طول هشت تا ده نوکلئوتید که ردی''ف ب''ازی آن ب''ه طور قراردادی تعیین می گردد، استفاده میشود. در این واکنش یک آغ''ازگر منف''رد نق''اط

ژن''ومی می یاب''د و در آن نق''اط ب''ه رش''ته هایDNAمکم''ل خ''ود را روی دو رش''تهی DNAمتصل می شود. چنانچ''ه مح''ل اتص''ال آغازگره''ا در روی دو رش''تهی مقاب''ل ب''ه هم

قابل تکثیر باش''د(، ردی''ف بین آن دو نقط''ه طی واکنشDNAنزدیک باشند)فاصلهای که PCR تکثیر خواهد شد. فراورده های واکنش PCRروی ژل آگارز از هم جدا میشوند. تولید

هر باند بیانگر وجود شباهت زیاد بین ردیف بازی آغازگرها و ردیف بازی مح''ل اتص''ال درDNAژنوم است. به طور معمول ه''ر آغ''ازگر تکث''یر چن''دین جایگ''اه مختل''ف را در DNA

بی''انگرRAPDژنومی هدایت خواهد کرد. وجود یا عدم وج''ود ی''ک بان''د واح'د در ژل ه''ای جهش نقطه ای در محل اتصال آغازگرها و یا حذف یا )اضافه( شدن در ناحیه قابل تکث''یر

معم''وال ب''ه ش''کل حض''ور و غی''اب ی''ک بان''د پدی''دارRAPDاست. بنابراین چند شکلی در از نوع غالب اند و افرادی که دو نسخه از ی''کRAPDمیشود. بدین معنی که نشان گرهای

آلل دارند، به ط'ور کمی از اف''رادی ک''ه ی''ک نس''خه از آن آل'ل را دارن'د، قاب''ل تش'خیص مکم''ل ب''اDNA از طری''ق تکث''یر قطعه ه''ای RAPDنیس''تند. تف''اوت ط''ول قطعهه''ا در

ردیف های آغازگرهای اختیاری )ردیف مشخص ولی تصادفی( به دست می آیند. قطعهه''ای تکثیر شده به صورت نوارهایی با وزن مولکولی متفاوت به طور مس''تقیم روی ژل قاب''ل

(.15مشاهده اند ) RAPDمزایای عدم نیاز به کاوشگر، مواد پرتوزا و غیره؛ امکان بررسی هم زمان چندین جایگاه در ژنوم؛ عدم نیاز به اطالعات اولیه در مورد ریفDNA(16 برای ساخت آغازگر.)RAPDمعایب

عدم تکرار پذیری؛ حساسیت بسیار به آلودگی؛ در صورت تغییر شرایط محیطی ظهور باندهای جدید؛ نامعلوم بودن جایگاه نشان گرRAPD(16 روی نقشه ی ژنتیکی .)

(SNP تفاوت تک نوکلئوتیدی)1-3-3-2-3

تنوع ه''ا و تفاوت ه''ایی ک''ه ب''ه واس''طهی اختالف در ی''ک جایگ''اه نوکلئوتی''دی)ب''ه علت جایگزینی، ح''ذف ی''ا ازدی''اد( اتف'اق می افتن''د، ب''ا عن''وان تف'اوت ت''ک نوکلئوتی''دی نامی''ده

13



میشوند. این نوع از تنوع به وفور در ژنوم انسان اتفاق میافت''د ب''ه ط''وری ک''ه مطالع''ات ( در ژنوم انسان و اس''ب نش''ان1998 )2 و گرس هوف1انجام گرفته توسط کاتانو-آنولز

(.17 وجود دارد)SNPمیدهد که در فاصلهی هر دویست و پنجاه تا چهارصد نوکلئوتید یک

ه''ا ب''ه وف''ور در ژن''وم انس''ان ی''افت می ش''وند، ولی ایج''اد و توس''عه یSNP ب''ا اینکه شامل مراحل زیر است:SNP چندان آسان نیست. تهیه نشان گرهای SNPنشان گرهای

؛SNP اطراف DNAتعیین ردیف .1؛SNP به منظور غربال PCR به کمک DNAتکثیر قطعه ای منحصر به فرد از .2 که شامل مشاهده ی دو آلل در افراد مختلف می باشد؛SNPشناسایی .3 و تعیین جایکاه خاص کروموزومی آن؛ SNPمکان یابی نشان گر .4تعیین فراوانی دو آلل در جمعیت؛ .5(.17 در افراد و ژنوتیپ های مختلف)SNPبررسی .6

SNPبرخی از معایب نشاگرهای

SNPها به دلیل داشتن فقط دو آلل در یک جایگاه ژنی نسبت به نشان گر های چند آللی، اطالعات کمتری را در نقشه های پیوستگی نشان می دهند؛

شناسایی نشان گرSNP(17 بسیار پر هزینه و هم چنین زمان بر است .)

(STS نشان گرهای مبتنی برنقاط نشانمند از ردیف)1-3-3-2-4

1 Caeno Anolles2 Gresshoff

14



15



انگلیسیمنابع

[1]. Petar, P., et al,Allele frequencies for 15 short tandem repeat loci in representative sample of Croatian polulation, Croat medicaljournal, 2007.

[2]. Morgan, T.H, Random segregation versus coupling in Mendelian inheritance, 1911, Sience 34: 384.[3]. Siaki, R.K., et al, Enzymatic amplification of beta genomic sequences and restrictionsite analysis for

diagnosis of sickle-cell anemia, journl of sience, 1985.[4]. Roland, L., et al, DNA- based markers in plants, Kluwer academic publisher,2001.[5].Kumar, LS, DNA markers in plant improvement : an overview biotechnology advanced ,1999, 17:143-

182[6].Mcpherson, M.J., PCR. Bios scientific publishers,2001.[7]. Botstein, D., et al, construction of a genetic linkage map inman using restriction fragment length

polymorphism, 1980, Am. J. Hum. Genet. 32:314-331.[8]. Barr, B., et al, the application of restriction fragment length polymorphism to plant breeding in: genetic

engineering, 1983.[9]. Caetano – Anolles G., et al, DNA markers, protocols, applications & overview, John Wiley & Son INC,

publication New York, 1998.[10].Jeffreys, A.J., Hypervariableminisatelliteregionin human DNA, Nature,1985.[11]. Jeffreys, A.J. et al. amplification of human minisatellites by the polymerase chain reaction towards

DNA fingerprinting of single cells. Nucleic acid research 16:10, 1988.[12]. Litt,M., et al., A hypervariable microsatellite revealed by in vitro amplification of dinucleotide repeat

within the cardiac muscle actin gene, American journal of human genetic, 1989.[13]. Ghareyazie, B., et al., Classification of rice germplasm, Analysis using ALP and PCR-based RFLP,

1995, Theor. Appl. Genet. 91:218-227 [14]. Yu, K., et al., Optimization of DNA extraction and PCR producers for RAPD analysis in plants, CRC

press, Bocaraton, FL., 1994.[15].Lynch,M., Analyse of population genetics structure with RAPD markers,1994, molecular ecology 3:91-

99[16].Brokes,A., the essence of SNPs, 1999, Gene 234:177-186.[17].Olson,M., a common language for physical mapping of the human genome, 1989, Science 245: 1434-

1435.[18]. Muller, U., et al., AFLP in genotyping and fingerprinting.TREE 14:388-394[19]. Ridont,C.J., use of AFLP in cereal research, 1999, Sci. 4:76-79

[20]. Haberl, M., et al., Comparative allele sizing can produce inaccurante allele size differences for microsatellite, 1999, Molecular ecology 8:1347-1350.

[21]. Goldestin, D.B., et al., microsatellites, evolution and applications, 2000, Oxford university Press.[22]. Strachan, T., et al., Genetic diversity and its implications, Human molecular genetic,4.th. ed., 2011.[23].Jeffreys, A.J., Wilson, V. & Thein, L.S. (1985) Individual-specific fingerprints of human DNA.Nature,

314, 67–73. [24] Butler, John M., Genetic and genomics of core STR loci used in human identity testing, journal of

forensic science, 2006.[25]. Butler, John M., Applications of DNA typing, Fundamentals of forensic DNA typing, 2009.[26] Chaix R , et al., (2004) . The genetic or mythical ancestry of descent groups: Lessons from the Y

chromosome .Am J Hum Genet 75 , 1113 – 1116 .[27]Gjertson , D. W. , et al. ( 2002 ) . Parentage testing . In T. L. Simon (Ed.) , Rossi’s principlesof

transfusion medicine ( 3rd ed. ) (pp. 898 – 911 ) . Philadelphia : Lippincott, Williams& Wilkins .[28]Gjertson , D. W. , et al. ( 2007 ) . ISFG: Recommendations on biostatistics in paternity testing .Forensic

Science International Genetics , 1 , 223 – 231 .[29]Morling , N. , et al. ( 2002 ) . Paternity testing commission of the international society of forensic

genetics: Recommendations on genetic investigations in paternity cases .Forensic Science International , 129 , 148 – 157 .

16



[30] Gusmão L, et al., (2006) . DNA Commission of the International Society of Forensic Genetics (ISFG): An update of the recommendations on the use of Y-STRs in forensic analysis .Forensic Sci Int 157 , 187 – 197 .

[31] Buckleton , J. , et al. ( 2007 ) . Parentage analysis and other applications of human identity testing (Chapter 82) . In I. Freckelton & H. Selby (Eds.), Expert evidence . North Ryde, Australia : Thomson Lawbook Co .

[32] Jobling, M.A. & Gill, P. (2004) Encoded evidence: DNA in forensic analysis. Nature Reviews Genetics, 5, 739–751.

[33] HorsmanKM , et al., (2007) . Forensic DNA analysis on microfluidic devices: A review .J Forensic Sci 52 , 784 – 799.

[34].Sokal,R., DNA and the population prehistory of Europe, 2001, Am. Ganet, 69:243-244[35]. Brown,T., A., Genomes 3,3th ed, 2006, 19: 731-734.[36]. Lahmi, R., Genetic variation of informative short tandem repeat STR loci in an Iranian population,

Iranian journal of biotechnology, 2009.[37]. Brown, T.A, et al, Gene cloning and DNA analysis in forensic science and archaeology:gene cloning

and DNA analysis, 2010.[38]Schneider PM (2007) . Scientific standards for studies in forensic genetics . Forensic SciInt165 , 238 –

243 .[39].Clarck, D. et al, forensic molecular biology, applying the forensic revolution, 2009.[40]. Budowle, B., et al, CODIS STR loci data from 41 sample population, journal of forensic science, 2001.[41].ReddAJ , et al.,(2006) . Genetic structure among 38 populations from the United States based on 11 U.S.

core Y chromosome STRs .J Forensic Sci 51 , 580 – 585 .[42]. Butler, J.M., Commonly used short tandem repeat markers and commercial kits:Forensic DNA typing,

2005[43]. Shepard, E.M., Iranian STR variation at the fringes of biogeographical demarcation, forensic science

international, 2006.[44].Hedjazi, A., allele frequencies for 15 autosomal STR loci in Fars province population, southwest of

Iran,2013, Legal medicine 15: 226-228.[45].Nasibov, E., et al., Allel frequencies of 15 str loci using AMPFISTR identifiler kit in Azerbaijan

population, 2012, journal of clinical pathology and forensic medicine Vol.2: 25-32.[46].Rakha,A., et al, population genetic data on 15 autosomal STRs in a pakestani population sample, 2009,

Legal medicine, 11:305-307.[47].Barni,F., et al, allele frequencies of 15 autosomal STR loci in the Iraq population with comparison to other populations from the middle eastern region, 2007, Forensic sciene international 167: 87-92

منابع فارسی[48..لسانی،ن]1391بررسی هاپلوگروپ های دو قوم کرد و یزد، پایان نامهی کارشناسی ارشد،. ،

[49، انتشارات دانشگاه تهران]1390مهدی قره یاضی و همکاران، نشان گرهای مولکولی، [50، دفتر پژوهش های فرهنگی]1387زاهد قادری، از ایران چه می دانم؟،

17



. [51،انتشارات مدرسه،چاپ دوم]1391مهدی آذریزدی وهمکاران،سرزمینمن ایران،

18


Documents

download-thesis.com · Web viewدرابتدا لازم می دانم از زحمات بی دریغ پدر و مادر گرامی ام و کلیه افرادی که در دوران