ไมโครแซทเทลไลต์

ไมโครแซทเทลไลต์คือส่วนของดีเอ็นเอ ที่ซ้ำกัน ซึ่งประกอบด้วยลำดับเบสคู่ที่เฉพาะเจาะจงที่ซ้ำกันเป็นจำนวนมาก ไมโครแซทเทลไลต์เกิดขึ้นในหลายพันตำแหน่งภายในจีโนม ของสิ่งมีชีวิต พวกมันมี อัตรา การกลายพันธุ์ สูง กว่าบริเวณอื่นๆ ของดีเอ็นเอ^{[ 1 ]} ซึ่งนำไปสู่ ความหลากหลายทางพันธุกรรมสูงไมโครแซทเทลไลต์มักถูกเรียกว่าshort tandem repeats ( STRs ) โดยนักพันธุศาสตร์นิติวิทยาศาสตร์และในพันธุศาสตร์ลำดับวงศ์ตระกูลหรือเรียกว่าsimple sequence repeats ( SSRs ) โดยนักพันธุศาสตร์พืช^{[ 2 ]}

ไมโครแซทเทลไลต์และญาติที่ยาวกว่าของพวกมันคือมินิแซทเทลไลต์จัดอยู่ในกลุ่มVNTR (จำนวนซ้ำแบบเรียงต่อกัน ที่แปรผันได้ ) DNA ชื่อ"แซทเทลไลต์" DNAมาจากข้อสังเกตในยุคแรกๆ ที่ว่าการปั่นเหวี่ยง DNA จีโนมในหลอดทดลองจะแยกชั้น DNA หลักที่โดดเด่นออกจากชั้น "แซทเทลไลต์" ของ DNA ที่ซ้ำกัน^{[ 3 ]}

ไมโครแซทเทลไลต์ ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายใน การ วิเคราะห์ดีเอ็นเอเพื่อวินิจฉัยโรคมะเร็ง การวิเคราะห์ความสัมพันธ์ ทางสายเลือด (โดยเฉพาะการตรวจพิสูจน์ความเป็นพ่อ ) และการระบุตัวตนทางนิติวิทยาศาสตร์ นอกจากนี้ยังใช้ใน การวิเคราะห์ ความเชื่อมโยงทางพันธุกรรมเพื่อระบุยีนหรือการกลายพันธุ์ที่เป็นสาเหตุของลักษณะหรือโรคใดโรคหนึ่ง ไมโครแซทเทลไลต์ยังใช้ในพันธุศาสตร์ประชากรเพื่อวัดระดับความสัมพันธ์ระหว่างสายพันธุ์ย่อย กลุ่ม และบุคคลต่างๆ ด้วย

ประวัติศาสตร์

แม้ว่าไมโครแซทเทลไลต์ตัวแรกจะถูกระบุลักษณะในปี 1984 ที่มหาวิทยาลัยเลสเตอร์โดยเวลเลอร์ เจฟฟรีย์สและเพื่อนร่วมงานว่าเป็นลำดับซ้ำ GGAT ที่เป็นโพลีมอร์ฟิกในยีนไมโอโกลบิน ของมนุษย์ แต่คำว่า "ไมโครแซทเทลไลต์" ได้รับการแนะนำในภายหลังในปี 1989 โดยลิตต์และลูตี^{[ 4 ]}การขยายดีเอ็นเอด้วย PCR ที่เพิ่มมากขึ้นในช่วงต้นทศวรรษ 1990 กระตุ้นให้เกิดการศึกษาจำนวนมากที่ใช้การขยายไมโครแซทเทลไลต์เป็นเครื่องหมายทางพันธุกรรมสำหรับนิติเวชศาสตร์ สำหรับการทดสอบความเป็นพ่อ และสำหรับการโคลนนิ่งตำแหน่งเพื่อค้นหายีนที่อยู่เบื้องหลังลักษณะหรือโรค การประยุกต์ใช้ในช่วงแรกที่โดดเด่น ได้แก่ การระบุตัวตนด้วยจีโนไทป์ไมโครแซทเทลไลต์ของโครงกระดูกของเหยื่อฆาตกรรมชาวอังกฤษอายุแปดขวบ ( Hagelberg et al. 1991) และของแพทย์ค่ายกักกันเอา ชวิตซ์ โจเซฟ เมงเกเลที่หลบหนีไปยังอเมริกาใต้หลังสงครามโลกครั้งที่สอง ( Jeffreys et al. 1992) ^{[ 4 ]}

โครงสร้าง สถานที่ และหน้าที่

องค์ประกอบที่ซ้ำกันของไมโครแซทเทลไลต์นั้นสั้น โดยทั่วไปมีนิวคลีโอไทด์สิบตัวหรือน้อยกว่า (ขอบเขตบนที่แน่นอน จุดที่ไมโครแซทเทลไลต์กลายเป็นมินิแซทเทลไลต์นั้นไม่ได้กำหนดไว้อย่างชัดเจนและแตกต่างกันไปในแต่ละผู้เขียน) ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}และโดยทั่วไปจะซ้ำกัน 5–50 ครั้ง ตัวอย่างเช่น ลำดับ TATATATATA เป็นไมโครแซทเทลไลต์ไดนิวคลีโอไทด์ และ GTCGTCGTCGTCGTC เป็นไมโครแซทเทลไลต์ไตรนิวคลีโอไทด์ (โดยที่ A คืออะดีนีน , G คือ กัวนีน , C คือไซโตซีนและ T คือไทมีน ) หน่วยที่ซ้ำกันสี่และห้านิวคลีโอไทด์เรียกว่าโมทีฟเตตระนิวคลีโอไทด์และเพนตานิวคลีโอไทด์ตามลำดับ ยูคาริโอต ส่วนใหญ่ มีไมโครแซทเทลไลต์ ยกเว้นยีสต์บางชนิด ไมโครแซทเทลไลต์กระจายอยู่ทั่วจีโนม^{[ 7 ]}^{[ 4 ]}^{[ 8 ]}ตัวอย่างเช่น จีโนมของมนุษย์ประกอบด้วยไมโครแซทเทลไลต์ไดนิวคลีโอไทด์ 50,000–100,000 ตัว และไมโครแซทเทลไลต์ไตรนิวคลีโอไทด์ เตตระนิวคลีโอไทด์ และเพนตานิวคลีโอไทด์จำนวนน้อยกว่า^{[ 9 ]}หลายตัวตั้งอยู่ในส่วนที่ไม่เข้ารหัสของจีโนมมนุษย์ ดังนั้นจึงไม่สร้างโปรตีน แต่พวกมันอาจตั้งอยู่ในบริเวณควบคุมและบริเวณเข้ารหัส ได้เช่น กัน

ไมโครแซทเทลไลต์ในบริเวณที่ไม่ใช่รหัสอาจไม่มีฟังก์ชันเฉพาะใดๆ และด้วยเหตุนี้จึงอาจไม่ถูกคัดเลือกออกไป ทำให้สามารถสะสมการกลายพันธุ์ได้อย่างไม่หยุดยั้งตลอดหลายชั่วอายุคน และก่อให้เกิดความแปรปรวนที่สามารถนำมาใช้สำหรับการตรวจสอบลายนิ้วมือดีเอ็นเอและการระบุตัวตนได้ ไมโครแซทเทลไลต์อื่นๆ ตั้งอยู่ในบริเวณข้างเคียงหรือบริเวณอินทรอนที่ควบคุมของยีน หรืออยู่ในโคดอนของยีนโดยตรง การกลายพันธุ์ของไมโครแซทเทลไลต์ในกรณีดังกล่าวอาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงลักษณะทางฟีโนไทป์และโรคต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในโรคที่เกิดจากการขยายตัวของไตรเพล็ตเช่นกลุ่มอาการฟราจิลเอ็กซ์และโรคฮันติงตัน^{[ 10 ]}

เทโลเมียร์เป็นลำดับดีเอ็นเอเชิงเส้นที่อยู่ปลายสุดของโครโมโซมและปกป้องความสมบูรณ์ของสารพันธุกรรม (ไม่ต่างจาก ปลาย เชือกรองเท้า) ในระหว่างการแบ่งเซลล์หลายรอบเนื่องจาก "ปัญหาการจำลองแบบปลาย" ^{[ 6 ]}ในเซลล์เม็ดเลือดขาว พบว่าการหดตัวของดีเอ็นเอเทโลเมียร์มีความสัมพันธ์ผกผันกับอายุ ในตัวอย่างหลายประเภท ^{[ 11 ]}เทโลเมียร์ประกอบด้วยดีเอ็นเอที่ซ้ำกัน โดยมีโมทีฟการซ้ำของเฮกซานิวคลีโอไทด์ TTAGGG ในสัตว์มีกระดูกสันหลัง ดังนั้นจึงจัดเป็นมินิแซทเทลไลต์ในทำนองเดียวกัน แมลงมีโมทีฟการซ้ำที่สั้นกว่าในเทโลเมียร์ ซึ่งอาจถือได้ว่าเป็นไมโครแซทเทลไลต์

กลไกการกลายพันธุ์และอัตราการกลายพันธุ์

แตกต่างจากการกลายพันธุ์แบบจุดซึ่งส่งผลกระทบต่อเพียงนิวคลีโอไทด์เดียว การกลายพันธุ์ของ ไมโครแซทเทลไลต์นำไปสู่การเพิ่มหรือลดหน่วยซ้ำทั้งหมด และบางครั้งอาจเพิ่มหรือลดสองหน่วยหรือมากกว่านั้นพร้อมกัน ดังนั้น อัตราการกลายพันธุ์ ที่ ตำแหน่ง ไมโครแซทเทลไลต์ จึงคาดว่าจะแตกต่างจากอัตราการกลายพันธุ์อื่นๆ เช่น อัตราการแทนที่เบส^{[ 12 ]}^{[ 13 ]}อัตราการกลายพันธุ์ที่ตำแหน่งไมโครแซทเทลไลต์ขึ้นอยู่กับลำดับของโมทีฟซ้ำ จำนวนหน่วยโมทีฟซ้ำ และความบริสุทธิ์ของลำดับซ้ำแบบแคนอนิก^{[ 14 ]} กลไกต่างๆ สำหรับการกลายพันธุ์ของตำแหน่งไมโครแซทเทลไลต์ได้รับการทบทวนแล้ว^{[ 14 ]}^{[ 15 ]} และลักษณะโพลีมอร์ฟิกที่เกิดขึ้นได้รับการวัดปริมาณแล้ว^{[ 16 ]}สาเหตุที่แท้จริงของการกลายพันธุ์ในไมโครแซทเทลไลต์ยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่

สาเหตุหนึ่งที่เสนอสำหรับการเปลี่ยนแปลงความยาวดังกล่าวคือ การลื่นไถลในการจำลองแบบ^{[ 17 ]}ซึ่งเกิดจากความไม่ตรงกันระหว่างสาย DNA ในขณะที่ถูกจำลองแบบในระหว่าง การแบ่งเซลล์แบบ ไมโอซิส [ ^{18 ] เอนไซม์} DNA polymeraseซึ่งมีหน้าที่ในการอ่าน DNA ในระหว่างการจำลองแบบ สามารถลื่นไถลในขณะที่เคลื่อนที่ไปตามสายแม่แบบและดำเนินการต่อที่นิวคลีโอไทด์ที่ผิด การลื่นไถลของ DNA polymerase มีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นมากขึ้นเมื่อมีการจำลองแบบลำดับซ้ำ (เช่น CGCGCG) เนื่องจากไมโครแซทเทลไลต์ประกอบด้วยลำดับซ้ำดังกล่าว DNA polymerase อาจทำผิดพลาดได้ในอัตราที่สูงขึ้นในบริเวณลำดับเหล่านี้ การศึกษาหลายชิ้นพบหลักฐานว่าการลื่นไถลเป็นสาเหตุของการกลายพันธุ์ของไมโครแซทเทลไลต์^{[ 19 ]}^{[ 20 ]}โดยทั่วไป การลื่นไถลในแต่ละไมโครแซทเทลไลต์จะเกิดขึ้นประมาณหนึ่งครั้งต่อ 1,000 รุ่น^{[ 21 ]} ดังนั้น การเปลี่ยนแปลงจากการลื่นไถลใน DNA ที่ซ้ำกันจึงพบได้บ่อยกว่า การกลายพันธุ์แบบจุดในส่วนอื่นๆ ของจีโนมถึงสามลำดับขนาด^{[ 22 ]}การเลื่อนส่วนใหญ่ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของหน่วยซ้ำเพียงหน่วยเดียว และอัตราการเลื่อนจะแตกต่างกันไปตามความยาวของอัลลีลและขนาดของหน่วยซ้ำ^{[ 1 ]}และภายในสายพันธุ์ที่แตกต่างกัน^{[ 23 ]}^{[ 24 ]}^{[ 25 ]}หากมีความแตกต่างของขนาดระหว่างอัลลีลแต่ละตัวมาก อาจทำให้เกิดความไม่เสถียรเพิ่มขึ้นในระหว่างการรวมตัวใหม่ที่ไมโอซิส^{[ 22 ]}

สาเหตุที่เป็นไปได้อีกประการหนึ่งของการกลายพันธุ์ของไมโครแซทเทลไลต์คือการกลายพันธุ์แบบจุด ซึ่งนิวคลีโอไทด์เพียงตัวเดียวถูกคัดลอกอย่างไม่ถูกต้องในระหว่างการจำลองแบบ การศึกษาเปรียบเทียบจีโนมของมนุษย์และไพรเมตพบว่าการเปลี่ยนแปลงส่วนใหญ่ในจำนวนการทำซ้ำในไมโครแซทเทลไลต์สั้น ๆ ปรากฏว่าเกิดจากการกลายพันธุ์แบบจุดมากกว่าการเลื่อนหลุด^{[ 26 ]}

อัตราการกลายพันธุ์ของไมโครแซทเทลไลต์

มีการประมาณอัตราการกลายพันธุ์ของไมโครแซทเทลไลต์โดยตรงในสิ่งมีชีวิตหลายชนิด ตั้งแต่แมลงไปจนถึงมนุษย์ ในตั๊กแตนทะเลทรายSchistocerca gregariaอัตราการกลายพันธุ์ของไมโครแซทเทลไลต์ถูกประมาณไว้ที่ 2.1 × 10 ⁻⁴ต่อรุ่นต่อโลคัส^{[ 27 ]}อัตราการกลายพันธุ์ของไมโครแซทเทลไลต์ในเซลล์สืบพันธุ์เพศชายของมนุษย์สูงกว่าในเซลล์สืบพันธุ์เพศหญิงถึงห้าถึงหกเท่า และอยู่ในช่วง 0 ถึง 7 × 10 ⁻³ต่อโลคัสต่อแกมีตต่อรุ่น^{[ 1 ]}ในหนอนตัวกลมPristionchus pacificusอัตราการกลายพันธุ์ของไมโครแซทเทลไลต์ที่ประมาณไว้อยู่ในช่วง 8.9 × 10 ⁻⁵ถึง 7.5 × 10 ⁻⁴ต่อโลคัสต่อรุ่น^{[ 28 ]}

อัตราการกลายพันธุ์ของไมโครแซทเทลไลต์แตกต่างกันไปตามตำแหน่งของเบสที่สัมพันธ์กับไมโครแซทเทลไลต์ ประเภทของลำดับซ้ำ และความเหมือนของเบส^{[ 26 ]}อัตราการกลายพันธุ์เพิ่มขึ้นโดยเฉพาะกับจำนวนลำดับซ้ำ โดยจะสูงสุดที่ประมาณหกถึงแปดลำดับซ้ำแล้วจึงลดลงอีกครั้ง^{[ 26 ]}ความเป็นเฮเทอโรไซโกตที่เพิ่มขึ้นในประชากรจะทำให้อัตราการกลายพันธุ์ของไมโครแซทเทลไลต์เพิ่มขึ้นด้วย^{[ 29 ]}โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีความแตกต่างของความยาวระหว่างอัลลีลมาก ซึ่งอาจเป็นเพราะโครโมโซมคู่เหมือนที่มีแขนยาวไม่เท่ากันทำให้เกิดความไม่เสถียรในระหว่างการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส^{[ 30 ]}

ผลกระทบทางชีวภาพของการกลายพันธุ์ของไมโครแซทเทลไลต์

ไมโครแซทเทลไลต์จำนวนมากตั้งอยู่ในดีเอ็นเอที่ไม่เข้ารหัสและไม่มีผลทางชีววิทยา ส่วนไมโครแซทเทลไลต์อื่นๆ ตั้งอยู่ในดีเอ็นเอควบคุมหรือแม้แต่ดีเอ็นเอที่เข้ารหัส – การกลายพันธุ์ของไมโครแซทเทลไลต์ในกรณีดังกล่าวอาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงลักษณะทางฟีโนไทป์และโรคต่างๆ การศึกษาทั่วทั้งจีโนมประมาณการว่าความแปรผันของไมโครแซทเทลไลต์มีส่วนทำให้เกิดความแปรผันของการแสดงออกของยีนที่ถ่ายทอดได้ในมนุษย์ 10–15% ^{[ 31 ]}^{[ 16 ]}

ผลกระทบต่อโปรตีน

ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม โปรตีน 20–40% ประกอบด้วยลำดับกรดอะมิโน ที่ซ้ำกัน ซึ่งเข้ารหัสโดยลำดับซ้ำสั้นๆ^{[ 32 ]}ลำดับซ้ำสั้นๆ ส่วนใหญ่ภายในส่วนที่เข้ารหัสโปรตีนของจีโนมมีหน่วยซ้ำสามนิวคลีโอไทด์ เนื่องจากความยาวดังกล่าวจะไม่ทำให้เกิดการเลื่อนเฟรมเมื่อเกิดการกลายพันธุ์^{[ 33 ]}ลำดับซ้ำไตรนิวคลีโอไทด์แต่ละลำดับจะถูกถอดรหัสเป็นชุดซ้ำของกรดอะมิโนชนิดเดียวกัน ในยีสต์ กรดอะมิโนที่ซ้ำกันที่พบได้บ่อยที่สุดคือกลูตามีน กรดกลูตามิก แอสปาราจีน กรดแอสปาร์ติก และซีรีน

การกลายพันธุ์ในส่วนที่ซ้ำกันเหล่านี้สามารถส่งผลต่อคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของโปรตีน โดยมีศักยภาพในการสร้างการเปลี่ยนแปลงที่ค่อยเป็นค่อยไปและคาดการณ์ได้ในการทำงานของโปรตีน^{[ 34 ]}ตัวอย่างเช่น การเปลี่ยนแปลงความยาวในบริเวณที่ซ้ำกันแบบคู่ขนานใน ยีน Runx2นำไปสู่ความแตกต่างในความยาวใบหน้าในสุนัขบ้าน ( Canis familiaris ) โดยมีความสัมพันธ์ระหว่างความยาวลำดับที่ยาวขึ้นกับใบหน้าที่ยาวขึ้น^{[ 35 ]}ความสัมพันธ์นี้ยังใช้ได้กับสัตว์กินเนื้อหลากหลายชนิดมากขึ้น^{[ 36 ]}การเปลี่ยนแปลงความยาวในแทร็กโพลีอะลานีนภายใน ยีน HOXA13เชื่อมโยงกับกลุ่มอาการมือ-เท้า-อวัยวะเพศซึ่งเป็นความผิดปกติทางพัฒนาการในมนุษย์^{[ 37 ]}การเปลี่ยนแปลงความยาวในการทำซ้ำแบบสามนิวคลีโอไทด์อื่นๆ เชื่อมโยงกับโรคทางระบบประสาทมากกว่า 40 โรคในมนุษย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งความผิดปกติของการทำซ้ำแบบไตร นิวคลีโอไทด์ เช่น กลุ่ม อาการฟราจิ ลเอ็กซ์ และโรคฮันติงตัน [ ^{10 ] การ}เปลี่ยนแปลงทางวิวัฒนาการจากการลื่นไถลของการจำลองแบบยังเกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตที่ง่ายกว่าด้วย ตัวอย่างเช่น การเปลี่ยนแปลงความยาวของไมโครแซทเทลไลต์เป็นเรื่องปกติในโปรตีนเยื่อหุ้มเซลล์ในยีสต์ ทำให้เกิดวิวัฒนาการอย่างรวดเร็วในคุณสมบัติของเซลล์^{[ 38 ]}โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การเปลี่ยนแปลงความยาวในยีน FLO1 ควบคุมระดับการยึดเกาะกับพื้นผิว^{[ 39 ]}ลำดับซ้ำสั้นๆ ยังทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงวิวัฒนาการอย่างรวดเร็วในโปรตีนพื้นผิวของแบคทีเรียก่อโรค ซึ่งอาจช่วยให้พวกมันปรับตัวให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงทางภูมิคุ้มกันในโฮสต์ได้^{[ 40 ]}การเปลี่ยนแปลงความยาวในลำดับซ้ำสั้นๆ ในเชื้อรา ( Neurospora crassa ) ควบคุมระยะเวลาของวงจรนาฬิกาชีวภาพ^{[ 41 ]}

ผลกระทบต่อการควบคุมยีน

การเปลี่ยนแปลงความยาวของไมโครแซทเทลไลต์ภายในโปรโมเตอร์และบริเวณควบคุมซิส อื่นๆ สามารถเปลี่ยนการแสดงออกของยีนได้อย่างรวดเร็วระหว่างรุ่นต่างๆ จีโนมของมนุษย์มีลำดับซ้ำสั้นๆ จำนวนมาก (>16,000) ในบริเวณควบคุม ซึ่งทำหน้าที่เป็น 'ตัวปรับ' ในการแสดงออกของยีนจำนวนมาก^{[ 31 ]}^{[ 42 ]}

การเปลี่ยนแปลงความยาวใน SSR ของแบคทีเรียสามารถส่งผลต่อ การสร้าง ฟิมเบรียในHaemophilus influenzaeโดยการเปลี่ยนแปลงระยะห่างของโปรโมเตอร์^{[ 40 ]}ไมโครแซทเทลไลต์ไดนิวคลีโอไทด์เชื่อมโยงกับความแปรผันมากมายในบริเวณควบคุมซิสเรกูเลชันในจีโนมของมนุษย์^{[ 42 ]}ไมโครแซทเทลไลต์ในบริเวณควบคุมของยีนตัวรับวาโซเพรสซิน 1a ในหนูโวลมีอิทธิพลต่อพฤติกรรมทางสังคมและระดับการมีคู่ครองเพียงคนเดียวของพวกมัน^{[ 43 ]}

ในมะเร็งกระดูก Ewing sarcoma (มะเร็งกระดูกชนิดหนึ่งที่ทำให้เกิดอาการปวดในเด็ก) การกลายพันธุ์แบบจุดได้สร้างไมโครแซทเทลไลต์ GGAA ที่ขยายออกไปซึ่งจับกับปัจจัยการถอดรหัส ซึ่งจะไปกระตุ้นยีน EGR2 ที่ทำให้เกิดมะเร็ง^{[ 44 ]}นอกจากนี้ ไมโครแซทเทลไลต์ GGAA อื่นๆ อาจมีอิทธิพลต่อการแสดงออกของยีนที่ส่งผลต่อผลลัพธ์ทางคลินิกของผู้ป่วยมะเร็งกระดูก Ewing sarcoma ^{[ 45 ]}

ผลกระทบภายในอินตรอน

ไมโครแซทเทลไลต์ภายในอินทรอนยังมีอิทธิพลต่อฟีโนไทป์ด้วยวิธีการที่ยังไม่เป็นที่เข้าใจในปัจจุบัน ตัวอย่างเช่น การขยายตัวของไตรเพล็ต GAA ในอินทรอนแรกของยีน X25 ดูเหมือนจะรบกวนการถอดรหัสและทำให้เกิดโรคFriedreich's ataxia [ ^{46 ] การ}ทำซ้ำแบบคู่ขนานในอินทรอนแรกของยีน Asparagine synthetase เชื่อมโยงกับมะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิดเฉียบพลัน^{[ 47 ]}โพลีมอร์ฟิซึมแบบทำซ้ำในอินทรอนที่สี่ของยีน NOS3 เชื่อมโยงกับความดันโลหิตสูงในประชากรชาวตูนิเซีย^{[ 48 ]}ความยาวการทำซ้ำที่ลดลงในยีน EGFR เชื่อมโยงกับมะเร็งกระดูก^{[ 49 ]}

รูปแบบการต่อเชื่อมแบบโบราณที่เก็บรักษาไว้ในปลาซีบราฟิชเป็นที่ทราบกันว่าใช้ลำดับไมโครแซทเทลไลต์ภายใน mRNA อินทรอนเพื่อกำจัดอินทรอนในกรณีที่ไม่มี U2AF2 และกลไกการต่อเชื่อมอื่นๆ มีทฤษฎีว่าลำดับเหล่านี้ก่อตัวเป็น โครงสร้างรูป ใบโคลเวอร์ที่ มีความเสถียรสูงซึ่งทำให้ไซต์การต่อเชื่อมอินทรอน 3' และ ⁵ ' อยู่ใกล้กันอย่างมีประสิทธิภาพแทนที่สไปโซโซมวิธีการต่อเชื่อม RNA นี้เชื่อว่าแยกตัวออกจากวิวัฒนาการของมนุษย์ในการก่อตัวของสัตว์สี่ขาและเป็นตัวแทนของสิ่งประดิษฐ์ของโลก RNA [ ^{50 ]}

ผลกระทบภายในทรานสโพซอน

เกือบ 50% ของจีโนมมนุษย์ประกอบด้วยองค์ประกอบเคลื่อนย้ายได้หลายประเภท (เรียกอีกอย่างว่าทรานสโพซอน หรือ 'ยีนกระโดด') และหลายชนิดมีดีเอ็นเอซ้ำๆ^{[ 51 ]}เป็นไปได้ว่าลำดับซ้ำสั้นๆ ในตำแหน่งเหล่านั้นมีส่วนเกี่ยวข้องกับการควบคุมการแสดงออกของยีนด้วย^{[ 52 ]}

แอปพลิเคชัน

ไมโครแซทเทลไลต์ถูกนำมาใช้ในการประเมินการขาดหายไปของดีเอ็นเอในโครโมโซมเพื่อการวินิจฉัยโรคมะเร็ง นอกจากนี้ยังใช้กันอย่างแพร่หลายใน การทำโปรไฟล์ดีเอ็นเอ หรือที่เรียกว่า "ลายนิ้วมือทางพันธุกรรม" สำหรับคราบเลือดจากสถานที่เกิดเหตุ (ในนิติวิทยาศาสตร์) และเนื้อเยื่อ (ในผู้ป่วยปลูกถ่ายอวัยวะ) และยังใช้กันอย่างแพร่หลายใน การวิเคราะห์ ความสัมพันธ์ทางสายเลือด (ส่วนใหญ่ใช้ในการตรวจพิสูจน์ความเป็นพ่อ) รวมถึงการทำแผนที่ตำแหน่งภายในจีโนม โดยเฉพาะอย่างยิ่งใน การวิเคราะห์ การเชื่อมโยงทางพันธุกรรมเพื่อระบุตำแหน่งของยีนหรือการกลายพันธุ์ที่รับผิดชอบต่อลักษณะหรือโรคที่กำหนด ในกรณีพิเศษของการทำแผนที่ ไมโครแซทเทลไลต์สามารถใช้ในการศึกษา การเพิ่มจำนวน หรือการขาดหายไป ของยีนได้นักวิจัยใช้ไมโครแซทเทลไลต์ในพันธุศาสตร์ประชากรและในโครงการอนุรักษ์สายพันธุ์ นักพันธุศาสตร์พืชได้เสนอให้ใช้ไมโครแซทเทลไลต์สำหรับ การคัดเลือกโดยใช้ เครื่องหมายทางพันธุกรรมเพื่อคัดเลือกคุณลักษณะที่พึงประสงค์ในการปรับปรุงพันธุ์พืช

การวินิจฉัยโรคมะเร็ง

ใน เซลล์ มะเร็งที่มีการควบคุมการจำลองแบบเสียหาย ไมโครแซทเทลไลต์อาจเพิ่มหรือลดลงด้วยความถี่สูงเป็นพิเศษในแต่ละรอบของการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสดังนั้นเซลล์มะเร็งอาจแสดงลายนิ้วมือทางพันธุกรรม ที่แตกต่าง จากเนื้อเยื่อเจ้าบ้าน และโดยเฉพาะอย่างยิ่งในมะเร็งลำไส้ใหญ่อาจแสดงการสูญเสียเฮเทอโรไซโกซิตี [ ^{53 ] [}^{54 ] ดังนั้น}ไมโครแซทเทลไลต์ที่วิเคราะห์ในเนื้อเยื่อปฐมภูมิจึงถูกนำมาใช้ในการวินิจฉัยมะเร็งเป็นประจำเพื่อประเมินความคืบหน้าของเนื้องอก^{[ 55 ]}^{[ 56 ]}^{[ 57 ]}การศึกษาการเชื่อมโยงทั่วทั้งจีโนม (GWAS) ถูกนำมาใช้เพื่อระบุไบโอมาร์กเกอร์ไมโครแซทเทลไลต์ในฐานะแหล่งที่มาของความเสี่ยงทางพันธุกรรมในมะเร็งหลายชนิด^{[ 58 ]}^{[ 59 ]}^{[ 60 ]}

การตรวจลายนิ้วมือทางนิติวิทยาศาสตร์และการแพทย์

การวิเคราะห์ไมโครแซทเทลไลต์ได้รับความนิยมในสาขานิติวิทยาศาสตร์ในช่วงทศวรรษ 1990 ^{[ 61 ]}ใช้สำหรับการตรวจสอบลายนิ้วมือทางพันธุกรรมของแต่ละบุคคล ซึ่งช่วยให้สามารถระบุตัวตนทางนิติวิทยาศาสตร์ได้ (โดยทั่วไปคือการจับคู่คราบอาชญากรรมกับเหยื่อหรือผู้กระทำความผิด) นอกจากนี้ยังใช้ในการติดตามผู้ป่วยที่ได้รับการปลูกถ่ายไขกระดูก^{[ 62 ]}

ไมโครแซทเทลไลต์ที่ใช้ในการวิเคราะห์ทางนิติวิทยาศาสตร์ในปัจจุบันล้วนเป็นลำดับนิวคลีโอไทด์ซ้ำแบบเตตระหรือเพนตะ เนื่องจากให้ข้อมูลที่มีความแม่นยำสูงและปราศจากข้อผิดพลาด ในขณะเดียวกันก็มีความยาวสั้นพอที่จะทนต่อการเสื่อมสภาพในสภาวะที่ไม่เหมาะสม ลำดับซ้ำที่สั้นกว่านั้นมักจะได้รับผลกระทบจากสิ่งแปลกปลอม เช่น การกระตุกของ PCR และการขยายสัญญาณแบบเลือก ในขณะที่ลำดับซ้ำที่ยาวกว่าจะได้รับผลกระทบจากการเสื่อมสภาพจากสิ่งแวดล้อมมากกว่า และจะขยายสัญญาณได้น้อยลงด้วยPCR [ ^{63 ] ข้อ} พิจารณาทางนิติวิทยาศาสตร์อีกประการหนึ่งคือ ต้องเคารพ ความเป็นส่วนตัวทางการแพทย์ของบุคคลนั้นดังนั้นจึงควรเลือก STR ทางนิติวิทยาศาสตร์ที่ไม่ใช่รหัส ไม่ส่งผลต่อการควบคุมยีน และโดยทั่วไปไม่ใช่ STR แบบไตรนิวคลีโอไทด์ซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับโรคที่เกิดจากการขยายตัวของไตรเพล็ตเช่นโรคฮันติงตันโปรไฟล์ STR ทางนิติวิทยาศาสตร์จะถูกจัดเก็บไว้ในฐานข้อมูล DNA เช่นฐานข้อมูล DNA แห่งชาติของสหราชอาณาจักร (NDNAD) CODIS ของอเมริกา หรือ NCIDD ของออสเตรเลีย

การวิเคราะห์ความสัมพันธ์ทางสายเลือด (การตรวจพิสูจน์ความเป็นพ่อ)

ไมโครแซทเทลไลต์ ออโตโซมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการทำโปรไฟล์ DNAใน การวิเคราะห์ ความสัมพันธ์ทางสายเลือด (ส่วนใหญ่ใช้ในการตรวจพิสูจน์ความเป็นพ่อ) ^{[ 64 ]} Y-STRที่ได้รับสืบทอดมาจากพ่อ(ไมโครแซทเทลไลต์บนโครโมโซม Y ) มักถูกนำมาใช้ในการทดสอบ DNA ทางพันธุศาสตร์

การวิเคราะห์ความเชื่อมโยงทางพันธุกรรม

ในช่วงทศวรรษ 1990 และหลายปีแรกของสหัสวรรษนี้ ไมโครแซทเทลไลต์เป็นเครื่องหมายทางพันธุกรรมหลักสำหรับการสแกนจีโนมทั่วทั้งระบบเพื่อค้นหายีนที่รับผิดชอบต่อฟีโนไทป์หรือโรคที่กำหนด โดยใช้ การสังเกต การแยกตัว ข้ามรุ่นของลำดับวงศ์ตระกูลที่สุ่มตัวอย่าง แม้ว่าการเพิ่มขึ้นของแพลตฟอร์มโพลีมอร์ฟิซึมแบบนิวคลี โอไทด์เดี่ยว (SNP) ที่มีประสิทธิภาพสูงและคุ้มค่าจะนำไปสู่ยุคของ SNP สำหรับการสแกนจีโนม แต่ไมโครแซทเทลไลต์ยังคงเป็นมาตรวัดความแปรผันของจีโนมที่มีข้อมูลสูงสำหรับการศึกษาการเชื่อมโยงและความสัมพันธ์ ข้อได้เปรียบอย่างต่อเนื่องของพวกมันอยู่ที่ความหลากหลายของอัลลีลที่มากกว่า SNP แบบไบอัลลีล ดังนั้นไมโครแซทเทลไลต์จึงสามารถแยกแยะอัลลีลภายในบล็อกความไม่สมดุลของการเชื่อมโยงที่กำหนดโดย SNP ได้ ด้วยเหตุนี้ ไมโครแซทเทลไลต์จึงนำไปสู่การค้นพบยีนโรคเบาหวานประเภท 2 ( TCF7L2 ) และมะเร็งต่อมลูกหมาก (บริเวณ 8q21) ได้สำเร็จ ^{[ 6 ]}^{[ 65 ]}

พันธุศาสตร์ประชากร

ไมโครแซทเทลไลต์ได้รับความนิยมในพันธุศาสตร์ประชากรในช่วงทศวรรษ 1990 เนื่องจากPCRแพร่หลายในห้องปฏิบัติการ ทำให้นักวิจัยสามารถออกแบบไพรเมอร์และขยายชุดไมโครแซทเทลไลต์ได้ในราคาประหยัด การใช้งานของไมโครแซทเทลไลต์มีหลากหลาย^{[ 67 ]}ไมโครแซทเทลไลต์ที่มีประวัติวิวัฒนาการที่เป็นกลางทำให้สามารถนำไปใช้ในการวัดหรืออนุมานคอขวด^{[ 68 ]} การปรับตัวเฉพาะถิ่น^{[ 69 ]}ดัชนีการตรึงอัลลีล(F _ST ) ^{[ 70 ]} ขนาดประชากร^{[ 71 ]}และ การไหลของยีน [ ⁷²^]เนื่องจากการลำดับดีเอ็นเอรุ่นต่อไป มีราคาถูกลง การใช้ไมโครแซทเทลไลต์จึงลดลง อย่างไรก็ตาม ^{ไมโคร} แซ ทเทลไลต์ยังคงเป็นเครื่องมือสำคัญในสาขานี้^[⁷³^]

การปรับปรุงพันธุ์พืช

การคัดเลือกโดยใช้เครื่องหมายช่วยหรือ การคัดเลือกโดยใช้เครื่องหมายช่วย (MAS) เป็นกระบวนการคัดเลือกทางอ้อม โดยจะ คัดเลือก ลักษณะที่สนใจโดยอาศัยเครื่องหมาย ( ความแปรผัน ทางสัณฐานวิทยาชีวเคมีหรือDNA / RNA ) ที่เชื่อมโยงกับลักษณะที่สนใจ (เช่น ผลผลิต ความต้านทานโรค ความทนทานต่อความเครียด และคุณภาพ) แทนที่จะอาศัยลักษณะนั้นเอง มีการเสนอให้ใช้ไมโครแซทเทลไลต์เป็นเครื่องหมายดังกล่าวเพื่อช่วยในการปรับปรุงพันธุ์พืช^{[ 74 ]}

การวิเคราะห์

ดีเอ็นเอที่ซ้ำกันนั้นวิเคราะห์ได้ยากด้วยวิธีการลำดับดีเอ็นเอรุ่นใหม่ เนื่องจากเทคโนโลยีบางอย่างมีปัญหาในการจัดการกับลำดับ โฮโมพอลิเมอร์มีการสร้างซอฟต์แวร์หลายวิธีเพื่อวิเคราะห์ข้อมูลดิบจากการลำดับดีเอ็นเอรุ่นใหม่ เพื่อกำหนดจีโนไทป์และตัวแปรที่ตำแหน่งซ้ำกัน^{[ 76 ]}^{[ 77 ]}ไมโครแซทเทลไลต์สามารถวิเคราะห์และตรวจสอบได้โดยการขยายสัญญาณ PCR และการกำหนดขนาดแอมพลิคอน ซึ่งบางครั้งอาจตามด้วย การจัดลำดับ ดีเอ็นเอ แบบแซงเกอร์

ในทางนิติวิทยาศาสตร์ การวิเคราะห์จะดำเนินการโดยการสกัดDNAจากนิวเคลียสของเซลล์ตัวอย่างที่สนใจ จากนั้นขยาย บริเวณโพลี มอร์ฟิก เฉพาะ ของ DNA ที่สกัดได้โดยใช้ปฏิกิริยาลูกโซ่พอลิเมอ เรส เมื่อลำดับเหล่านี้ถูกขยายแล้ว จะถูกแยกวิเคราะห์โดยใช้เจลอิเล็กโทรโฟเรซิสหรือแคปิลลารีอิเล็กโทรโฟเรซิสซึ่งจะช่วยให้นักวิเคราะห์สามารถกำหนดจำนวนการทำซ้ำของลำดับไมโครแซทเทลไลต์ที่ต้องการได้ หาก DNA ถูกแยกวิเคราะห์โดยเจลอิเล็กโทรโฟเรซิส สามารถมองเห็น DNA ได้โดยการย้อมสีเงิน (ความไวต่ำ ปลอดภัย ราคาไม่แพง) หรือสีย้อมแทรกซึมเช่นเอทิเดียมโบรไมด์ (มีความไวค่อนข้างสูง ความเสี่ยงต่อสุขภาพปานกลาง ราคาไม่แพง) หรือสีย้อมเรืองแสง (มีความไวสูง ปลอดภัย ราคาแพง) ซึ่งห้องปฏิบัติการนิติวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ส่วนใหญ่ใช้ ^{[ 78 ]}เครื่องมือที่สร้างขึ้นเพื่อแยกชิ้นส่วนไมโครแซทเทลไลต์โดยแคปิลลารีอิเล็กโทรโฟเรซิสก็ใช้สีย้อมเรืองแสงเช่นกัน^{[ 78 ]}โปรไฟล์ทางนิติวิทยาศาสตร์จะถูกจัดเก็บไว้ในธนาคารข้อมูลหลัก ฐาน ข้อมูล ของอังกฤษสำหรับการระบุตำแหน่งไมโครแซทเทลไลต์เดิมทีใช้ระบบSGM+ ของอังกฤษ ^{[ 79 ]}^{[ 80 ]}โดยใช้ 10 ตำแหน่งและเครื่องหมายเพศชาวอเมริกัน^{[ 81 ]}เพิ่มจำนวนนี้เป็น 13 ตำแหน่ง^{[ 82 ]}ฐานข้อมูลของออสเตรเลียเรียกว่า NCIDD และตั้งแต่ปี 2013 เป็นต้นมาได้ใช้เครื่องหมายหลัก 18 ตัวสำหรับการทำโปรไฟล์ DNA ^{[ 61 ]}

การขยายสัญญาณ

ไมโครแซทเทลไลต์สามารถขยายเพื่อการระบุได้ด้วย กระบวนการ ปฏิกิริยาลูกโซ่พอลิเมอเรส (PCR) โดยใช้ลำดับเฉพาะของบริเวณข้างเคียงเป็นไพรเมอร์ DNA จะถูกทำให้เสียสภาพซ้ำๆ ที่อุณหภูมิสูงเพื่อแยกสายคู่ จากนั้นจึงทำให้เย็นลงเพื่อให้ ไพรเมอร์ จับคู่กันและขยายลำดับนิวคลีโอไทด์ผ่านไมโครแซทเทลไลต์ กระบวนการนี้ส่งผลให้ได้ DNA เพียงพอที่จะมองเห็นได้บนเจลอะกาโรสหรือโพลีอะคริลาไมด์ จำเป็นต้องใช้ DNA เพียงเล็กน้อยสำหรับการขยายเนื่องจากวิธีนี้การหมุนเวียนความร้อนจะสร้างการเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณในส่วนที่จำลอง^{[ 83 ]}ด้วยเทคโนโลยี PCR ที่มีอยู่มากมาย ไพรเมอร์ที่อยู่ข้างเคียงตำแหน่งไมโครแซทเทลไลต์จึงใช้งานง่ายและรวดเร็ว แต่การพัฒนาไพรเมอร์ที่ทำงานได้อย่างถูกต้องมักเป็นกระบวนการที่ยุ่งยากและมีค่าใช้จ่ายสูง

ตัวอย่างดีเอ็นเอจำนวนหนึ่งจากตัวอย่างของLittorina plenaถูกขยายจำนวนโดยใช้ปฏิกิริยาโพลีเมอเรสเชน (PCR) โดยใช้ไพรเมอร์ที่กำหนดเป้าหมายไปยังตำแหน่งลำดับซ้ำอย่างง่าย (SSR หรือที่รู้จักกันในชื่อไมโครแซทเทลไลต์) ที่แปรผันได้ ตัวอย่างถูกนำไปวิเคราะห์บนเจลโพลีอะคริลาไมด์ 5% และมองเห็นได้โดยใช้การย้อมสีเงิน

การออกแบบไพรเมอร์ไมโครแซทเทลไลต์

หากต้องการค้นหาเครื่องหมายไมโครแซทเทลไลต์ในบริเวณเฉพาะของจีโนม เช่น ภายในอินทรอน เฉพาะ สามารถออกแบบไพรเมอร์ได้ด้วยตนเอง โดยการค้นหาลำดับซ้ำของไมโครแซทเทลไลต์ในลำดับดีเอ็นเอของจีโนม ซึ่งสามารถทำได้ด้วยตาเปล่าหรือใช้เครื่องมืออัตโนมัติ เช่น โปรแกรม ค้นหาลำดับ ซ้ำ (repeat masker ) เมื่อระบุไมโครแซทเทลไลต์ที่อาจมีประโยชน์ได้แล้ว ลำดับข้างเคียงสามารถนำมาใช้ออกแบบ ไพรเมอร์ โอลิโกนิวคลีโอ ไท ด์เพื่อขยายลำดับซ้ำของไมโครแซทเทลไลต์ที่ต้องการในปฏิกิริยา PCR

ไพรเมอร์ไมโครแซทเทลไลต์แบบสุ่มสามารถพัฒนาได้โดยการโคลนส่วนของ DNA แบบสุ่มจากสายพันธุ์เป้าหมาย ส่วนของ DNA แบบสุ่มเหล่านี้จะถูกแทรกเข้าไปในพลาสมิดหรือเวกเตอร์แบคทีริโอเฟจ ซึ่งจะถูกฝังเข้าไปใน แบคทีเรีย Escherichia coliจากนั้นจึงทำการพัฒนาโคโลนีและคัดกรองด้วยลำดับโอลิโกนิวคลีโอไทด์ที่ติดฉลากด้วยฟลูออเรสเซนต์ซึ่งจะไฮบริดกับลำดับซ้ำของไมโครแซทเทลไลต์ หากมีอยู่ในส่วนของ DNA หากสามารถได้โคลนที่เป็นบวกจากกระบวนการนี้ DNA จะถูกจัดลำดับและเลือกไพรเมอร์ PCR จากลำดับที่อยู่รอบบริเวณดังกล่าวเพื่อกำหนดตำแหน่ง เฉพาะ กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการลองผิดลองถูกอย่างมากจากนักวิจัย เนื่องจากต้องทำนายลำดับซ้ำของไมโครแซทเทลไลต์ และไพรเมอร์ที่แยกออกมาแบบสุ่มอาจไม่แสดงความหลากหลายทางพันธุกรรมอย่างมีนัยสำคัญ^[²²^]^[⁸⁴^]ตำแหน่งไมโครแซทเทลไลต์กระจายอยู่ทั่วจีโนมและสามารถแยกได้จาก DNA ที่เสื่อมสภาพบางส่วนของตัวอย่างเก่า เนื่องจากสิ่งที่จำเป็นคือพื้นผิวที่เหมาะสมสำหรับการขยายผ่าน PCR

เทคนิคที่ทันสมัยกว่านั้นเกี่ยวข้องกับการใช้ลำดับโอลิโกนิวคลีโอไทด์ที่ประกอบด้วยการทำซ้ำที่เสริมกับการทำซ้ำในไมโครแซทเทลไลต์เพื่อ "เพิ่มความเข้มข้น" ของ DNA ที่สกัด (การเพิ่มความเข้มข้นของไมโครแซทเทลไลต์ ) โพรบโอลิโกนิวคลีโอไทด์จะจับคู่กับการทำซ้ำในไมโครแซทเทลไลต์ จากนั้นคอมเพล็กซ์โพรบ/ไมโครแซทเทลไลต์จะถูกดึงออกจากสารละลาย DNA ที่เพิ่มความเข้มข้นแล้วจะถูกโคลนตามปกติ แต่สัดส่วนของความสำเร็จจะสูงขึ้นมาก ซึ่งช่วยลดเวลาที่จำเป็นในการพัฒนาบริเวณเพื่อใช้งานได้อย่างมาก อย่างไรก็ตาม การเลือกใช้โพรบใดนั้นอาจเป็นกระบวนการลองผิดลองถูกได้เช่นกัน^{[ 85 ]}

อิสเอสอาร์-พีซีอาร์

ISSR (ย่อมาจากinter-simple sequence repeat ) เป็นคำทั่วไปที่ใช้เรียกบริเวณในจีโนมที่อยู่ระหว่างตำแหน่งไมโครแซทเทลไลต์ ลำดับเบสที่เสริมกันของไมโครแซทเทลไลต์สองตำแหน่งที่อยู่ติดกันจะถูกใช้เป็นไพรเมอร์ในกระบวนการ PCR โดยบริเวณที่แปรผันระหว่างไพรเมอร์ทั้งสองจะถูกขยายจำนวนขึ้น เนื่องจากระยะเวลาในการขยายจำนวนรอบในกระบวนการ PCR มีจำกัด ทำให้เกิดการจำลองแบบลำดับเบส DNA ที่ยาวเกินไป ดังนั้นผลลัพธ์ที่ได้จะเป็นส่วนผสมของสาย DNA ที่ขยายจำนวนขึ้นหลากหลายชนิด ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะสั้น แต่มีความยาวแตกต่างกันมาก

ลำดับเบสที่ขยายด้วย ISSR-PCR สามารถนำมาใช้ในการตรวจสอบลายนิ้วมือดีเอ็นเอได้ เนื่องจาก ISSR อาจเป็นบริเวณที่อนุรักษ์ไว้หรือไม่ได้รับการอนุรักษ์ไว้ เทคนิคนี้จึงไม่เหมาะสำหรับการจำแนกบุคคล แต่เหมาะสำหรับ การวิเคราะห์ ทางภูมิศาสตร์ทางพันธุกรรมหรืออาจใช้ในการกำหนดขอบเขต ของ สายพันธุ์ ความหลากหลายของลำดับเบสต่ำกว่าใน SSR-PCR แต่ยังคงสูงกว่าในลำดับยีนจริง นอกจากนี้ การจัดลำดับไมโครแซทเทลไลต์และการจัดลำดับ ISSR ยังช่วยเหลือซึ่งกันและกัน เนื่องจากวิธีหนึ่งสร้างไพรเมอร์สำหรับอีกวิธีหนึ่ง

ข้อจำกัด

ดีเอ็นเอที่ซ้ำกันนั้นวิเคราะห์ได้ยากด้วย วิธี การลำดับดีเอ็นเอรุ่นใหม่ซึ่งมีปัญหาในการจัดการกับลำดับโฮโมพอลิเมอร์^{[ 86 ]}ดังนั้น โดยปกติแล้วไมโครแซทเทลไลต์จะถูกวิเคราะห์ด้วยการขยายสัญญาณ PCR แบบดั้งเดิมและการกำหนดขนาดแอมพลิคอน การใช้ PCR หมายความว่าการวิเคราะห์ความยาวไมโครแซทเทลไลต์นั้นมีแนวโน้มที่จะมีข้อจำกัดของ PCR เช่นเดียวกับตำแหน่งดีเอ็นเอที่ขยายสัญญาณด้วย PCR อื่นๆ ข้อกังวลที่สำคัญคือการเกิด ' อัลลีลว่าง ':

บางครั้ง ในกลุ่มตัวอย่างบุคคล เช่น ในกรณีการตรวจพิสูจน์ความเป็นพ่อ การกลายพันธุ์ในดีเอ็นเอที่อยู่รอบไมโครแซทเทลไลต์อาจป้องกันไม่ให้ไพรเมอร์ PCR จับและสร้างแอมพลิคอน (ทำให้เกิด "อัลลีลว่าง" ในการทดสอบเจล) ดังนั้นจึงมีการขยายอัลลีลเพียงหนึ่งเดียว (จากโครโมโซมพี่น้องที่ไม่กลายพันธุ์) และบุคคลนั้นอาจปรากฏว่าเป็นโฮโมไซกัสโดยไม่ถูกต้อง ซึ่งอาจทำให้เกิดความสับสนในกรณีการตรวจพิสูจน์ความเป็นพ่อ ดังนั้นจึงอาจจำเป็นต้องขยายไมโครแซทเทลไลต์โดยใช้ชุดไพรเมอร์ที่แตกต่างกัน^{[ 22 ]}^{[ 87 ]}อัลลีลว่างเกิดจากการกลายพันธุ์โดยเฉพาะที่ส่วน 3' ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของการขยายตัว
ในการวิเคราะห์ชนิดหรือประชากร เช่น ในงานอนุรักษ์ ไพรเมอร์ PCR ที่ใช้ขยายไมโครแซทเทลไลต์ในสิ่งมีชีวิตหรือชนิดหนึ่ง สามารถใช้ได้กับสิ่งมีชีวิตชนิดอื่น อย่างไรก็ตาม ความเสี่ยงของการใช้ไพรเมอร์ PCR ข้ามชนิดกันคือ อาจเกิดอัลลีลว่างขึ้นได้ เมื่อความแตกต่างของลำดับดีเอ็นเอมากเกินไปจนไพรเมอร์ไม่สามารถจับได้ ในกรณีเช่นนี้ ความหลากหลายทางชีวภาพของสิ่งมีชีวิตอาจดูเหมือนลดลงอย่างไม่เป็นธรรมชาติ อัลลีลว่างในกรณีนี้บางครั้งอาจบ่งชี้ได้จากความถี่ของโฮโมไซโกตที่มากเกินไป ซึ่งทำให้เกิดความเบี่ยงเบนจากสมดุลของฮาร์ดี-ไวน์เบิร์ก

ดูเพิ่มเติม

อ่านเพิ่มเติม

Caporale LH (2003). "การคัดเลือกโดยธรรมชาติและการเกิดขึ้นของฟีโนไทป์การกลายพันธุ์: การปรับปรุงการสังเคราะห์เชิงวิวัฒนาการโดยพิจารณากลไกที่ส่งผลต่อความแปรผันของจีโนม"วารสารจุลชีววิทยาประจำปี57 : 467– 85. doi : 10.1146/annurev.micro.57.030502.090855 . PMID 14527288 .
Kashi Y และคณะ (1997). "ลำดับซ้ำแบบง่ายเป็นแหล่งที่มาของความแปรผันทางพันธุกรรมเชิงปริมาณ" Trends Genet . 13 (2): 74– 78. doi : 10.1016/S0168-9525(97)01008-1 . PMID 9055609 .
Kinoshita Y, Saze H, Kinoshita T, Miura A, Soppe WJ, Koornneef M, Kakutani T (มกราคม 2550). "การควบคุมการปิดการทำงานของยีน FWA ใน Arabidopsis thaliana โดยลำดับซ้ำโดยตรงที่เกี่ยวข้องกับ SINE" The Plant Journal . 49 (1): 38– 45. doi : 10.1111/j.1365-313X.2006.02936.x . hdl : 11858/00-001M-0000-0012-38D2-5 . PMID 17144899 .
Li YC, Korol AB, Fahima T, Beiles A, Nevo E (ธันวาคม 2002). "ไมโครแซทเทลไลต์: การกระจายตัวทางจีโนม หน้าที่ที่คาดการณ์ และกลไกการกลายพันธุ์: บทวิจารณ์" . Molecular Ecology . 11 (12): 2453– 65. Bibcode : 2002MolEc..11.2453L . doi : 10.1046/j.1365-294X.2002.01643.x . PMID 12453231 .
Li YC, Korol AB, Fahima T, Nevo E (มิถุนายน 2547). "ไมโครแซทเทลไลต์ภายในยีน: โครงสร้าง หน้าที่ และวิวัฒนาการ" . ชีววิทยาโมเลกุลและวิวัฒนาการ . 21 (6): 991– 1007. doi : 10.1093/molbev/msh073 . PMID 14963101 .
Mattick JS (ตุลาคม 2546). "การท้าทายหลักการ: ชั้นที่ซ่อนอยู่ของ RNA ที่ไม่เข้ารหัสโปรตีนในสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อน" BioEssays . 25 (10): 930– 9. CiteSeerX 10.1.1.476.7561 . doi : 10.1002/bies.10332 . PMID 14505360 .
Meagher TR, Vassiliadis C (ตุลาคม 2548). "ผลกระทบทางฟีโนไทป์ของดีเอ็นเอซ้ำในพืชดอก" The New Phytologist . 168 (1): 71– 80. doi : 10.1111/j.1469-8137.2005.01527.x . PMID 16159322 .
Müller KJ, Romano N, Gerstner O, Garcia-Maroto F, Pozzi C, Salamini F, Rohde W (เมษายน 1995). "การกลายพันธุ์ Hooded ของข้าวบาร์เลย์ที่เกิดจากการทำซ้ำในอินตรอนของยีนโฮมีโอโบกซ์" Nature . 374 (6524): 727– 30. Bibcode : 1995Natur.374..727M . doi : 10.1038/374727a0 . PMID 7715728 . S2CID 4344876 .
Pumpernik D, Oblak B, Borstnik B (มกราคม 2551). "อัตราการเลื่อนหลุดของการจำลองแบบเทียบกับอัตราการกลายพันธุ์แบบจุดในลำดับซ้ำสั้นของจีโนมมนุษย์" Molecular Genetics and Genomics . 279 (1): 53– 61. doi : 10.1007/s00438-007-0294-1 . PMID 17926066 . S2CID 20542422 .
Streelman JT, Kocher TD (2002). "ความแปรผันของไมโครแซทเทลไลต์ที่เกี่ยวข้องกับการแสดงออกของโปรแลคตินและการเจริญเติบโตของ ปลานิลที่ได้รับความท้าทายจากเกลือ" Physiol. Genomics . 9 (1): 1– 4. doi : 10.1152/physiolgenomics.00105.2001 . PMID 11948285 . S2CID 8360732 .
Vinces MD, Legendre M, Caldara M, Hagihara M, Verstrepen KJ (พฤษภาคม 2009). "การทำซ้ำแบบคู่ที่ไม่เสถียรในโปรโมเตอร์ทำให้เกิดวิวัฒนาการของการถอดรหัส" . Science . 324 (5931): 1213– 6. Bibcode : 2009Sci...324.1213V . doi : 10.1126/science.1170097 . PMC 3132887 . PMID 19478187 .

ลิงก์ภายนอก

ลำดับซ้ำสั้นที่ก่อให้เกิดโรคที่รู้จักทั้งหมด
ฐานข้อมูลไมโครแซทเทลไลท์
เครื่องมือค้นหา:
- FireMuSat2+ ถูกเก็บถาวรเมื่อวันที่ 21 กุมภาพันธ์ 2014 ที่Wayback Machine
- IMEx ถูกเก็บถาวรเมื่อวันที่ 14 กันยายน 2013 ที่Wayback Machine
- โปรแกรมค้นหา SSR ที่ไม่สมบูรณ์ — ค้นหา SSR ที่สมบูรณ์หรือไม่สมบูรณ์ในลำดับFASTA
- JSTRING—Java Search for Tandem Repeats In Genomes
- ตัวค้นหาลำดับซ้ำของไมโครแซทเทลไลต์
- MISA—เครื่องมือระบุตัวตนไมโครดาวเทียม
- MREPATT เก็บถาวรเมื่อ 2009-02-09 ที่Wayback Machine
- Mreps เก็บถาวรเมื่อ 2011-09-29 ที่Wayback Machine
- Phobos —เครื่องมือค้นหารูปแบบการทำซ้ำแบบคู่ขนานสำหรับรูปแบบการทำซ้ำที่สมบูรณ์และไม่สมบูรณ์—ขนาดของรูปแบบสูงสุดขึ้นอยู่กับกำลังการประมวลผลเท่านั้น
- โพลี
- ไซโรโค
- SSR Finder
- ดาว
- SERFการวิเคราะห์จีโนมแบบ De Novo และตัวค้นหาลำดับซ้ำแบบคู่ขนาน
- ตัวค้นหา Tandem Repeats
- TandemSWAN
- เทรด
- โทรลล์
- Zebrafish Repeats ถูกเก็บถาวรเมื่อวันที่ 12 กันยายน 2019 ที่Wayback Machine

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

18 ] เอนไซม์

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[ 24 ]

[ 25 ]

[ 26 ]

[ 27 ]

[ 28 ]

[ 29 ]

[ 30 ]

[ 31 ]

[ 32 ]

[ 33 ]

[ 34 ]

[ 35 ]

[ 36 ]

[ 37 ]

[ 38 ]

[ 39 ]

[ 40 ]

[ 41 ]

[ 42 ]

[ 43 ]

[ 44 ]

[ 45 ]

46 ] การ

[ 47 ]

[ 48 ]

[ 49 ]

5

[ 51 ]

[ 52 ]

53 ] [

54 ] ดังนั้น

[ 55 ]

[ 56 ]

[ 57 ]

[ 58 ]

[ 59 ]

[ 60 ]

[ 62 ]

63 ] ข้อ

[ 64 ]

[ 65 ]

[ 66 ]

[ 67 ]

[ 68 ]

[ 69 ]

[ 70 ]

[ 71 ]

72

ไมโคร

[ 74 ]

[ 75 ]

[ 76 ]

[ 77 ]

[ 78 ]

[ 79 ]

[ 80 ]

[ 81 ]

[ 82 ]

[ 83 ]

[

[ 85 ]

[ 86 ]

[ 87 ]