היווצרות הצלבה בין כרומוזומים הומולוגיים חיונית להפרדה נכונה של כרומוזומים וגם ליצירת מגוון גנטי1. שגיאות בהיווצרות מוצלבת גורמות לאנופלואידיה, שעלולה להוביל לאי פוריות, הפלה ומומים מולדים2. תדירות ההצלבה משתנה לפי אזור הכרומוזום, סוג המוטציה, הגיל והמין, מה שמדגיש את הצורך למדוד במדויק את תדירות ההצלבה בכל אחד מהתנאים הללו 3,4,5. המטרה הכוללת של שיטה זו היא למדוד במדויק את תדירות ההצלבה של כל תחום כרומוזומלי ובכך לקבוע במדויק את התפלגות ההצלבות לכל אורך כרומוזום C. elegans.
באופן מסורתי, מיפוי דו-נקודתי באמצעות סמנים מורפולוגיים שימש למדידת תדירות הצלבה 6,7,8,9,10. ב- C. elegans, פנוטיפים של גוף, קצר ושמן (Dpy) ותנועה לא מתואמת (Unc) משמשים לעתים קרובות ליצירת מפות כרומוזומים6. היתרונות של שיטה זו הם עלותה הנמוכה ויכולתה לנתח צאצאים רבים. החסרונות של שיטות אלה כוללים את המגבלה של בחירת מוקדי העניין וחוסר היכולת להשתמש בצאצאים קטלניים מכיוון שהפנוטיפים שלהם אינם נראים לעין. על מנת להתגבר על אי הנוחות של בחירת האתר, טרנספוזונים Tc1 שימשו כסמנים לאתרים מתויגים ברצף פולימורפי (STS)11,12. ניתן לזהות Tc1s באמצעות PCR ואלקטרופורזה. בעוד שלזן הסטנדרטי של בריסטול N2 היו 30 עותקים של טרנספוזון Tc1, לבודדי C. elegans מברגרק בצרפת (RW7000 ו-DP13) היו 500 עותקים של Tc1. לפיכך, המספר והתפוצה של טרנספוזונים Tc1 משתנים בין מבודדים, וזה משמש לניתוח הכרומוזומים של צאצאי תולעים היברידיות בין מבודדים על ידי PCR. לאחר מכן, SNPs שימשו גם למדידת תדירות והפצה מוצלבת13,14. ה-SNP בין זני בריסטול N2 והוואי CB4856 הופיע כל 1,000 נקודות בסיס15,16. SNPs מזוהים כפולימורפיזמים באורך שבר הגבלה (RFLP) באמצעות PCR, עיכול הגבלה ואלקטרופורזה. לאחרונה, אתרי הכנסה/מחיקה קטנים (InDel) כמו גם SNPs בין בריסטול N2 ל-CB4856 הוואי הוצעו כסמנים יעילים יותר17. עם זאת, מדידת תדר הצלבה באמצעות Tc1, RFLP ו-InDel דורשת תהליכים עתירי עבודה כגון PCR, טיפול באנזימי הגבלה ואלקטרופורזה. אם כל תהליך אינו מותאם בניתוח בקנה מידה גדול, התוצאות עלולות להתפרש בצורה שגויה עקב גורמים כגון דיוק ה-PCR, סוג אנזים ההגבלה בו נעשה שימוש, יעילות מחשוף ה-DNA ובהירות והפרדת הרצועות במהלך אלקטרופורזה. לעומת זאת, השיטה המוצעת משתמשת בגנוטיפ SNP על ידי PCR בזמן אמת כדי להקל על כימות מדויק ומדויק.
הצלבות אינן מופצות באופן אקראי לאורך הכרומוזומים. ב- C. elegans, קרוסאוברים בודדים נוטים להיווצר בתדירות גבוהה יותר בזרועות ומדוכאים במרכז 3,5. מיפוי מורפולוגי דו-נקודתי אינו יכול לזהות היכן מתרחשים הצלבות מחוץ לגנים של סמן. לעומת זאת, מיפוי SNP מאפשר עלייה בסמנים והוכח כמקל על קביעת האזור המדויק של הצלבה לאורך כל הכרומוזום 5,14,18. במחקר זה, השתמשנו בגבולות התחום הכרומוזומלי שהוצעו על ידי רוקמן וקרויגליאק5 ובחרנו ארבעה SNPs לניתוח: בשני קצוות הכרומוזום, ובשני קצוות גבולות המרכז/זרוע.
על ידי ניצול השיטות הקודמות, הצענו שיטת זיהוי SNP מדויקת ומהירה על ידי PCR בזמן אמת באמצעות TaqMan, נוקלאז5' 19 כדי למדוד את ההצלבה בין הזרוע השמאלית, המרכז והזרוע הימנית של כל כרומוזום. היתרונות של השיטה שלנו על פני טכנולוגיות חלופיות, בהשוואה למחקרים קודמים 20,21,22, הם דיוק ופשטות. שיטה זו היא שיטת ניתוח מוצלבת המיושמת על ידי qPCR עבור C. elegans ומתאימה באופן נרחב לחוקרים החוקרים מיוזה.