5.2
遗传筛选是研究生物体基因型与表型之间关联的分析工具。遗传筛选 broadly 分为正向遗传筛选和反向遗传筛选。
正向筛选是通过已知的表型(如花瓣颜色)来鉴定产生该表型的基因,从而利用已知的表型研究未知的基因型。
这些筛选通常涉及随机突变生物体的基因组,以诱导表型发生变化。随后,将突变生物体进行育种,直至基因达到纯合状态,以确保隐性表型得以表达。然后对这些生物体进行筛选,以鉴定具有感兴趣性状的个体。
例如,为了鉴定导致斑马鱼胚胎形态缺陷的基因,可用化学诱变剂乙基亚硝基脲处理成年雄性斑马鱼的精子细胞,然后与野生型雌鱼进行杂交。
将获得的F1代雄性个体再次与野生型雌性个体杂交,观察F2代子代中的显性突变。随后通过F2代个体自交,以鉴定F3代个体中的隐性基因突变。
然后可以通过不同方法确定导致表型改变的基因。其中一种技术是对多个突变体和野生型生物的基因组进行测序。 在所有突变体中相同但在野生型中不同的区域有助于定位突变基因。
此外,正向遗传筛选可用于鉴定能够增强或抑制生物体表型严重程度的突变,这类筛选被称为修饰因子筛选。
相比之下,反向遗传学筛选从基因型到表型进行研究,通过突变一个功能未知的特定基因,来观察由此产生的表型变化。
例如,可以考虑黑腹果蝇中分子伴侣的基因。 分子伴侣是一类在生物体不同部位帮助其他蛋白质正确折叠的关键蛋白质。在果蝇眼睛中特异性敲低不同的伴侣蛋白基因,可能导致可观察到的形态学缺陷,从而有助于确定哪些分子伴侣对眼睛发育至关重要。
此外,表达筛选是另一种反向遗传学方法。该方法将一个功能未知的基因在另一种生物体中表达,通过观察宿主表型的变化来确定该基因的功能。
遗传筛选是用于识别与感兴趣的表型相关的基因和突变的工具。 基因筛查有助于识别有患遗传病风险的个人或群体,并帮助他们进行早期干预、针对性治疗和生殖选择。
正向遗传筛选
正向或“经典”遗传筛选涉及使用辐射、诱变剂或插入额外碱基在生物体 DNA 中产生随机突变,从而导致表型发生明显变化。 突变体近交以获得…