Klíčový rozdíl – dopředná vs. zpětná genetika
S rozvojem moderní technologie byly vyvinuty geneticky příbuzné techniky podél stejného vektoru, který vedl k základu moderní molekulární biologie. Různé techniky v této kategorii by mohly být vysvětleny. Tyto techniky se používají v procesu určování a zkoumání různých genomických znaků živých organismů. Dopředná a zpětná genetika jsou takové techniky v kontextu výše uvedených procesů. Dopředná genetika je cesta k určení základu genetiky, která je zodpovědná za konkrétní fenotyp. Reverzní genetika je technika, která se používá ke zkoumání a pochopení funkce konkrétního genu nebo genové sekvence prostřednictvím analýzy fenotypu, který je genem generován. Toto je klíčový rozdíl mezi dopřednou a reverzní genetikou.
Co je to dopředná genetika?
Dopřednou genetiku lze definovat jako cestu určení základu genetiky, který je zodpovědný za konkrétní fenotyp. Přirozeně se vyskytující mutace a mutanty, které jsou indukovány zářením, chemikáliemi nebo transponovatelnými prvky (inserční mutageneze), byly počátečními přístupy pro dopřednou genetiku. Poté následuje šlechtění, izolace mutantních jedinců a nakonec mapování genu. Dopředná genetika se provádí k určení funkce genu prostřednictvím analýzy fenotypových účinků sekvencí DNA, které jsou změněny. Proto je považován za antagonistický vůči reverzní genetice. Mutantní fenotypy se obvykle zkoumají předem, aby se identifikoval konkrétní odpovědný gen, a mohou vést ke vzniku genů pojmenovaných podle příslušného mutantního fenotypu. Příkladem je gen Drosophila rosy pojmenovaný podle barvy očí mutanta.
V kontextu konvenčního genetického přístupu by výzkumník zabývající se procesem stanovení genetického základu pro fenotypy přímo mapoval gen na konkrétním chromozomu, kde je přítomen. To se provádí křížením s různými jedinci, kde tito jedinci nesou různé jiné neobvyklé vlastnosti. Bude provedena statistická analýza, aby se určila četnost výskytu, kdy jsou tyto dva rysy zděděny společně. Tato konvenční metodologie mapování trvá značně dlouhou dobu.
Co je reverzní genetika?
V kontextu reverzní genetiky je to technika, která se používá ke zkoumání a pochopení funkce konkrétního genu nebo genové sekvence prostřednictvím analýzy fenotypu, který je genem generován. Tato metodologie je úplným opakem konceptu genetiky. Se záměrem naučit se vliv určité sekvence na její fenotyp nebo prozkoumat její biologickou funkci, moderní výzkumy manipulují se sekvencí DNA, kde vytvoří konkrétní změnu v sekvenci nebo ji naruší. Jakmile dojde k záměrným změnám v sekvenci DNA, bude výzkumník pozorovat fenotypové změny, které se v důsledku toho odehrají. Záměrné změny genetické sekvence se provádějí různými metodami a genetickými technikami. Tyto techniky zahrnují řízené delece, bodové mutace, umlčování genů a použití transgenů.
Obrázek 01: Reverzní genetika
V řízených delecích a bodových mutacích je indukována místně řízená mutageneze. Místně cílená mutageneze se týká skutečnosti, kdy je změna indukována prostřednictvím mutace v regulačních oblastech promotoru genu. Místně řízená mutageneze by mohla být také dosažena indukcí kodonových změn v otevřeném čtecím rámci. Tato technika se také používá k vývoji nulových alel, kde vytváří nefunkční gen. Umlčení genu by mohlo být dosaženo použitím RNAi (RNA interference). Jedná se o dvouvláknovou RNA, která se zaměří na konkrétní mRNA a naruší ji, a tím zabrání procesu translace. Fenotyp tedy není vyjádřen, protože konkrétní protein není produkován.
Jaká je podobnost mezi dopřednou a reverzní genetikou?
Jev dopředné i zpětné genetiky se zaměřuje na genetiku konkrétního fenotypu
Jaký je rozdíl mezi dopřednou a reverzní genetikou?
Dopředná vs reverzní genetika |
|
| Dopřednou genetiku lze definovat jako cestu k určení základu genetiky odpovědné za konkrétní fenotyp. | Reverzní genetika je technika, která se používá ke zkoumání a pochopení funkce konkrétního genu nebo genové sekvence prostřednictvím analýzy fenotypu, který je genem generován. |
Shrnutí – dopředná vs. zpětná genetika
Dopřednou genetiku lze definovat jako cestu určení základu genetiky, který je zodpovědný za konkrétní fenotyp. Přirozeně se vyskytující mutace a mutanty, které jsou indukovány zářením, chemikáliemi nebo transponovatelnými prvky (inserční mutageneze), byly počátečním přístupem pro dopřednou genetiku. Dopředná genetika se provádí k určení funkce genu prostřednictvím analýzy fenotypových účinků sekvencí DNA, které jsou změněny. Reverzní genetika je technika, která se používá ke zkoumání a pochopení funkce konkrétního genu nebo genové sekvence prostřednictvím analýzy fenotypu, který je genem generován. Záměrné změny genetické sekvence se provádějí různými metodami a genetickými technikami. Tyto techniky zahrnují řízené delece, bodové mutace, umlčování genů a použití transgenů atd. To je rozdíl mezi dopřednou a reverzní genetikou.
