چکیده:
مقدمه : تکرارهای پشت سر هم کوتاه یا Short tandem repeats( STR) نشانگرهای پلیمورفیکی هستند که در سرتاسر ژنوم پراکنده شده اند و امروزه کاربردهای فراوانی در ژنتیک دارند. به عنوان مثال این نشانگرها در تهیه نقشه های ژنی، ترسیم درخت فیلو ژنی، پزشکی قانونی و تشخیص غیرمستقیم بیماریها از طریق آنالیز پیوستگی مطرح هستند. یکی دیگر از کاربردهای مهم این نشانگرها در تشخیص قبل از لانه گزینی یا PGD (Preimplantation genetic diagnosis) میباشد. لذا باتوجه به گستردگی کاربردهای STR و باتوجه به تعداد زیاد این نشانگرها در سطح ژنوم ، بایستی از بین هزاران STR موجود، چند STR مناسب را باتوجه به نوع کاربرد انتخاب نمود. مواد و روش ها: در این پژوهش بیماری آتروفی عضلانی نخاعی به عنوان الگویی از یک بیماری تک ژنی انتخاب گردید، سپس نشانگرهای اطراف ژن آن جستجو گردید، از بین صدها نشانگر، ٥ نشانگر انتخاب گردید، طیف اندازه اللی برای ٥ نشانگر تعیین گردید، سپس انطباق چند تایی انجام شد و پرایمرهای موردنیاز طراحی گردید. در ادامه واکنش های PCR بهینه سازی شدند و بر روی محصولات PCR به دست آمده الکتروفورز مویئنه انجام شد. نتایج : به منظور تسریع در امر بهینه سازی یک مجموعه نشانگر STR برای کاربردهای مختلف ، در این مطالعه یک استراتژی کلی ارائه گردید تا در کمترین زمان ممکن بتوان از وجود یک مجموعه STR مناسب استفاده نمود. به عنوان یک الگو، در این مطالعه کلیه مراحل طراحی و توسعه یک مجموعه نشانگر STR، برای کاربرد در تشخیص قبل از لانه گزینی بیماری آتروفی عضلانی نخاعی یا Spinal muscular atrophy( SMA) آورده شده است . نتیجه گیری: از استراتژی ارائه شده در این پژوهش میتوان ظرف مدت زمان نسبتا کوتاه و با هزینه کم ، یک مجموعه نشانگر STR برای کاربردهای مشابه طراحی نمود. Introduction: Short tandem repeats (STRs), are DNA sequences that are uniquely scattered throughout the human genome. These markers are ideal candidates for diverse usages including gene mapping, phylogenetic reconstruction, forensic medicine and indirect diagnosis of genetic disorders. Another application of STRs is in PGD (Preimplantation genetic diagnosis) for single gene disorders. Due to wide applications and also huge number of STR markers interspersed in human genome, these markers must be selected among thousands upon thousands markers based on special applications. Methods: In this study, SMA (Spinal muscular atrophy) was used as a model of monogenic disorders. Then STR markers flanking to SMA gene region was searched. Among the hundreds of markers, 5 STRs were selected. The size ranges of the STR markers were determined. A sequence alignment was then performed. Primers were designed, PCR reactions were optimized. PCR products were then separated by capillary electrophoresis. Results: In order to accelerate optimization of a set of STR markers for divers applications, in this study a comprehensive strategy for design, selection and optimization of STR marker was presented. For simplicity, all steps were performed on 5 STR loci that are located in SMA region. These can be applied for PGD of SMA. Conclusion: The strategy presented in this study can be used as an example to design a set of STR marker for similar application in a short time and with a low cost.
Introduction: Short tandem repeats (STRs), are DNA sequences that are uniquely scattered throughout the human genome. These markers are ideal candidates for diverse usages including gene mapping, phylogenetic reconstruction, forensic medicine and indirect diagnosis of genetic disorders. Another application of STRs is in PGD (Preimplantation genetic diagnosis) for single gene disorders. Due to wide applications and also huge number of STR markers interspersed in human genome, these markers must be selected among thousands upon thousands markers based on special applications. Methods: In this study, SMA (Spinal muscular atrophy) was used as a model of monogenic disorders. Then STR markers flanking to SMA gene region was searched. Among the hundreds of markers, 5 STRs were selected. The size ranges of the STR markers were determined. A sequence alignment was then performed. Primers were designed, PCR reactions were optimized. PCR products were then separated by capillary electrophoresis. Results: In order to accelerate optimization of a set of STR markers for divers applications, in this study a comprehensive strategy for design, selection and optimization of STR marker was presented. For simplicity, all steps were performed on 5 STR loci that are located in SMA region. These can be applied for PGD of SMA. Conclusion: The strategy presented in this study can be used as an example to design a set of STR marker for similar application in a short time and with a low cost
خلاصه ماشینی:
"مقدمه موردنیاز برای انجام PGD بیماری SMA با استفاده از یک مجموعه ٥ تکرارهای پشت سر هم کوتاه یا STR توالیهای DNA هستند که تایی از نشانگرهای قرار گرفته در اطراف ژن SMN١ آورده شده است .
جایگزین برای تشخیص قبل از تولد یا Prenatal diagnosis( PND) مطرح پس از انتخاب نشانگرها، توالی نوکلئوتیدی لوکوس های STR دانلود میباشد و روشی است که امکان بررسی ژنتیکی جنین ها را قبل ورود به شدند.
به منظور دسترسی به پس از انجام PCR فلوئورسانت لوکوس های STR، از یک مجموعه نشانگرخوب جهت کاربردهای مختلف ، بایستی از یک الکتروفورزموئینه برای شناسایی و تعیین ژنوتیپ نشانگرهای STR استراتژی جهت این امر استفاده گردد تا به راحتی و در کمترین زمان استفاده شد.
از بین این ١٦ واکنش هر نتایج انطباق چند تایی در شکل ٢ برای یکی از نشانگرهای STR کدام که باند قویتر و اختصاصیتری ایجاد مینمود، انتخاب گردید و طراحی شده در پروژه PGD برای SMA نشان داده شده است .
شرایط PCR شکل مشخص است ، در محل قرارگیری پرایمرها، تمام توالی های بهینه سازی شده برای هر یک از ٥ STR درجدول ١ و شریط دمایی آنها نوکلئوتیدی یکسان بوده و SNP وجود ندارد، بنابراین پرایمرهای طراحی در جدول ٢ آورده شده است .
لذا با استفاده از این نشانگرها از انتخاب نشانگرها، طراحی پرایمرها و رنگ های فلورسنت ، الکتروفورز میتوان منشاء بافت گرفته شده و آلوده بودن نمونه جنینی با بافت مادری کاپیلاری نرم افزارها و وب سایت های موردنیاز ذکر گردیده است ."