Phân tích bộ bốn và lập bản đồ ở vi nấm

Nấm men có nhiều đặc trưng để trở thành mô hình lý tưởng cho nghiên cứu di truyền ở eukaryote. Nấm men là một eukaryote đơn bào, chu kỳ sống chỉ khoảng 90 phút, có thể thu đuợc nấm men với số lượng lớn khi nuôi trên môi trường đặc. Bộ gen của nấm men chứa khoảng 12 megabase với 6.000 gen phân bố trên 16 nhiễm sắc thể.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phân tích bộ bốn và lập bản đồ ở vi nấm Phân tích bộ bốn và lập bản đồ ở vi nấmNấm men có nhiều đặc trưng để trởthành mô hình lý tưởng cho nghiêncứu di truyền ở eukaryote. Nấm men làmột eukaryote đơn bào, chu kỳ sống chỉkhoảng 90 phút, có thể thu đuợc nấmmen với số lượng lớn khi nuôi trên môitrường đặc. Bộ gen của nấm men chứakhoảng 12 megabase với 6.000 gen phânbố trên 16 nhiễm sắc thể. Nấm men làeukaryote đầu tiên được giải mã bộ gen.Chu trình sống của nấm men gồm haigiai đoạn có thể chuyển đổi qua lại. Tếbào có thể tồn tại ở cả dạng lưỡng bội vàcả dạng đơn bội. Trong cả hai trườnghợp, tế bào mẹ tạo chồi giống hệt nó.Những tế bào lưỡng bội này có thể tiếptục sinh trưởng bằng mọc chồi và có thểtrãi qua giảm phân tạo 4 bào tử đơn bội(haploid) trong một nang (ascus) đượcgọi là tetrad. Bào tử đơn bội (haploidspore) của kiểu kết cặp khác nhau (a vớia) sẽ qua thụ tinh tạo thể lưỡng bội.Những bào tử của kiểu kết cặp giốngnhau sẽ tiếp tục sinh trưởng bằng nẩychồi.Nấm men được xem là E. coli của các tếbào eukaryote, có thể sử dụng nấm menđể phân tích đột biến. Tế bào nấm menđơn bội được gây đột biến bằng tia X,sau đó sàng lọc các kiểu hình đột biếntrên môi trường nuôi cấy. Đầu tiên nuôicấy tế bào nấm men trên môi trường giàudinh dưỡng để tất cả các tế bào pháttriển. Đĩa nuôi cấy này sau đó được nhânlên qua đĩa sao chép chứa môi trườngchọn lọc hoặc điều kiện sinh trưởng đặcbiệt. Chẳng hạn, các đột biến nhạycảm nhiệt độ có thể sinh trưởng trêncác đĩa gốc nhưng lại không sinh trưởngtrên các đĩa sao chép ở nhiệt độ giới hạn.So sánh các khuẩn lạc ở đĩa gốc với đĩasao chép sẽ phát hiện được những độtbiến nhạy cảm với nhiệt độ.Chu trình sống của nấm menLớp nang khuẩn (Ascomycetes) có đặcđiểm là khi các tế bào lưỡng bội phânchia giảm nhiễm sẽ tạo ra các bào tử nằmtrong một vỏ bao được gọi là nang(ascus). Các cơ thể này có các đặc điểmthuận lợi cho phân tích di truyền:Các vi nấm có thể tồn tại ở dạng đơn bội,nên tất cả các gene có thể biểu hiện trựctiếp thành kiểu hình.Các vi nấm này có thể tạo ra số lượng cáthể lớn ở thế hệ sau nên có thể phát hiệncác sự kiện di truyền hiếm và có thể ướclượng được tần số tái tổ hợp một cáchchính xác.Tế bào nấm men có thể sống ở dạng sinhdưỡng đơn bội hay dị bội. Tín hiệuchuyển từ đơn bội sang dị bội xuất hiệntheo dạng kết hợp và tín hiệu chuyển từdị bội sang đơn bội là sự giảm phântrong quá trình hình thành bào tử.Mốc vàng bánh mì (Neurospora crassa)là mô hình nghiên cứu phân li trong giảmphânTrong chu trình sống, chỉ có hợp tử làlưỡng bội, sẽ trải qua giảm phân ngay saukhi được tạo thành, tạo các bào tử đơnbội, bào tử nẩy mầm hình thành giai đoạncây. Ở một số loài các bộ bốn tạo thànhtrải qua một lần phân chia nguyên nhiễmnữa để tạo ra từng cặp gồm hai bào tửgiống hệt nhau. Ở mốc vàng bánh mì(N. crassa), các bào tử xếp thảnghàng trong nang theo một trật tự xácđịnh liên quan trực tiếp đến tiến trình củagiảm phân. Hầu hết các loại nấm mốckhác, sản phẩm của giảm phân không sắpxếp theo một trật tự đặc biệt trong nangnhư mốc vàng bánh mì.- Lập bản đồ di truyền bằng phân tích bộbốnĐối với trường hợp bộ bốn không theothứ tự:Ví dụ: khi lai các tổ hợp của hai gene AB´ ab. Sự thụ tinh cho nhân lưỡng bộiAB/ab và nó chia giảm nhiễm ngay.Nếu không có trao đổi chéo xảy ra hoặctrao đổi chéo đôi xảy ra trên cùng haichromatid thì sẽ có bộ bốn: 2 AB : 2ab,gọi là kiểu đôi cha mẹ (parental ditype –PD).Nếu trao đổi chéo xảy ra trên cả bốnchromatid của mỗi cặp nhiễm sắc thểkép, sẽ có 2AB : 2aB, gọi là bộ bốn kiểuđôi không cha mẹ (Nonparental ditype –NPD) hay còn gọi là kiểu đôi tái tổ hợp(Reconbinational ditype- RD)Trường hợp tạo ra mỗi nang bốn loại bàotử có kiểu gene khác nhau: 1AB :1Ab : 1aB : 1ab được gọi là kiểu bốn(tetratype)Phân tích bộ bốn cho phép xác định haigene liên kết. Khi hai gene không liênkết thì tần số bộ bốn kiểu đôi bố mẹ vàkiểu đôi không bố mệ bằng nhau (PD =NPD). Ngược lại khi hai gene liên kết,kiểu PD có tần số lớn hơn kiểu NPD. Tầnsố tương đối của các kiểu bộ bốn khácnhau được sử dụng để xác định bản đồkhoảng cách giữa hai gene liên kết.Phân tích bộ bốn ...