Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

19.1.9: Штрих-кодування

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    5654

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Штрихове кодування - термін, що застосовується до технології, яка розробляється для прискорення ідентифікації зразків живих істот. До цих пір ідентифікація та класифікація тварин просунулися найдалі. Хоча кожна особина у більшості видів має унікальну послідовність геному, відмінності між особинами одного виду набагато менше, ніж відмінності між особинами різних видів. Таким чином, визначення послідовності генома зразка повинно дозволити його позитивно класифікувати, якщо послідовності інших представників його виду вже є в базі даних.

    Однак секвенування цілих геномів тварин - це величезна справа. (Більшість ссавців мають близько 3 мільярдів пар основ ДНК.) Більш практичний підхід полягає в тому, щоб оселитися на послідовності одного гена, який зустрічається у всьому тваринному житті. Той, який був обраний для тварин, - ген COI, що кодує найбільшу субодиницю цитохрому с оксидази.

    переваги

    • Це мітохондріальний ген, і тому кожна клітина має сотні до тисяч копій його, на відміну від двох копій кожного з його ядерних генів.
    • Він не має інтронів (у тварин).
    • Завдяки надмірності генетичного коду він може мутувати досить вільно, особливо в третій позиції своїх кодонів.
    • Крім того, послідовності генів мітохондрій більше різняться між спорідненими видами, ніж їх ядерні гени. Наприклад, в той час як послідовність відмінностей між ядерними генами людини і шимпанзе становить лише близько 1%, різниця між їх мітохондріальними генними послідовностями становить близько 9%.
    • Однак у межах виду мало відмінностей від зразка до зразка в їх мітохондріальних генних послідовностях.

    Порядок дій

    • Вилучається мітохондріальна ДНК.
    • Виділено фрагмент з 5' кінця COI (~ 648 пар основ) (весь ген має ~ 1500 пар основ).
    • Фрагмент посилюється методом ПЛР за допомогою готових праймерів.
    • Послідовність визначається і порівнюється з тими, які вже є в базі даних.

    Ранні результати

    Аналіз штрих-кодування декількох сотень різних птахів показав, що результати штрих-коду зазвичай відображають ідентифікацію виду на основі більш умовних критеріїв. Однак виникло кілька випадків, коли:

    • зразки, які, як вважають, належать до одного виду, істотно відрізняються послідовністю COI і, таким чином, ймовірно, представляють конвергентну еволюцію.
    • зразки, які, як вважають, належать до різних видів, мають схожі послідовності COI і, отже, є, ймовірно, локальними варіантами того, що насправді є одним видом.

    Забігаючи вперед

    • Розробка відповідних генів штрих-кодування для рослин (гени COI яких мало різняться) та грибів (гени COI яких перериваються інтронами). Одним з перспективних кандидатів для рослин є ген хлоропласту rBCl, який кодує велику субодиницю RUBISCO.
    • Розробка ручних секвенсорів, які можуть штрих-код ДНК зразка в польових умовах.

    Сприяння розвитку штрих-кодування є Консорціум для штрих-коду життя (CBOL). Їх домашня сторінка (посилання нижче) містить інші посилання, що описують цілі, методи, досягнення тощо Станом на цю написання штрих-коди для понад 112 000 видів були внесені в бази даних.

    Дописувачі та атрибуція