Δομική γονιδιωματική (3) / Διάλεξη 6 / Στόχοι Μελέτης, DNA – Ο φορέας της γενετικής πληροφορίας, Προβλήματα στην αλληλούχιση και μέθοδοι αντιμετώπισης τους, Χρωμοσωμικοί, Γενετικοί, Φυσικοί χάρτες και Χάρτες αλληλουχίας (και Ασκήσεις), Νέα μηχανήματα αλληλούχισης, Συναρμολόγηση και αποθήκευση δεδομένων, To μέλλον των αναλύσεων, Εύρεση γονιδίων στις αλληλουχίες γονιδιωμάτων - Τριανταφυλλίδης Αλέξανδρος (ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ, 2014)
Στόχοι Μελέτης, DNA – Ο φορέας της γενετικής πληροφορίας, Προβλήματα στην αλληλούχιση και μέθοδοι αντιμετώπισης τους, Χρωμοσωμικοί, Γενετικοί, Φυσικοί χάρτες και Χάρτες αλληλουχίας (και Ασκήσεις), Νέα μηχανήματα αλληλούχισης, Συναρμολόγηση και αποθήκευση δεδομένων, To μέλλον των αναλύσεων, Εύρεση γονιδίων στις αλληλουχίες γονιδιωμάτων: Ποιος θέλει να μας θυμίσει τι είναι οι γενετικοί δείκτες. Μοναδικές αλληλουχίες με χαρακτηριστική θέση, το χρωμόσωμα. Δεν είναι απαραίτητα γονίδια. Έχουν πολυμορφισμό. Δεν έχουν απαραίτητα γονίδια. Δεν έχουν απαραίτητα γονίδια. Δεν έχουν απαραίτητα γονίδια. Δεν έχουν απαραίτητα γονίδια. Δεν έχουν απαραίτητα γονίδια. Δεν έχουν απαραίτητα γονίδια. Δεν έχουν απαραίτητα γονίδια. Έχουν πολυμορφισμό. Τώρα, μιλήσαμε αναλυτικά για διαφορές μεταξύ single nucleotide polymorphism, SNPs και μικροδορυφορικού DNA, SSRs, Simple Sequence Repeats. Ποιος θέλει να μου πει πώς ονομάζουμε τα λιλόμορφα στο μικροδορυφορικό DNA. Τι είναι το μικροδορυφορικό DNA και πώς το ονομάζουμε τα λιλόμορφα. Με αριθμό. Με αριθμό. Τι σημαίνει αυτός ο αριθμός. Τι είναι αυτός ο αριθμός. Τα πολλαπλάσια της επαναλήψης. Ο αριθμός των επαναλήψεων του βασικού μοτίου επαναλήψης, εντάξει. Και τα SNPs, πώς τα ονομάζουμε, που είναι πιο εύκολο αυτό. Πες, θες να πεις. Ναι. Το μικρός ξανά. Ναι, Γιάννη. Οι πιθανές βάσεις που μπορεί να υπάρχουν σε αυτή τη συγκεκριμένη τη θέση. Πόσα είναι τα πιθανά λιλόμορφα στα SNPs. Δύο. Δύο. Το μέγιστο θα ήταν το τέσσερα. Συνήθως όμως έχουμε μόνο δύο, σωστά. Ενώ στο μικροδροηφορικό DNA. Υποθετικά μπορεί να είναι ακόμα και άπειρα. Υποθετικά. Εντάξει. Γιατί δεν υπάρχει γενικά, αν και δεν είναι ακριβώς σωστό αυτό το πράγμα, τα βάνοι, όσον αφορά το πόσες διαφορετικές επαναλήψεις μπορεί να έχουμε σε ένα μικροδροηφορικό τόπο. Κάναμε την άσκηση σχετικά με τους γενοτύπους και τα λιλόμορφα. Και αυτό που ήθελα να σας δείξω, επειδή μπερδευθήκατε. Λοιπόν, μιλούσαμε για τα διαφορετικά τα λιλόμορφα. Εντάξει. Λέγαμε ότι και εκεί μπερδευθήκατε πάρα πολλές φορές και λέγαμε ότι έχουμε δύο λιλόμορφα. Το ένα είναι από το χρωμόσωμα του πατέρα, ας πούμε, και το άλλο είναι το χρωμόσωμα της μητέρας. Εντάξει. Γι' αυτό λέμε ότι όταν παίρνουμε, ας πούμε, έναν τόπο SNP, σημαίνει ότι μπορεί να έχουμε τη μία μετάάλλαξη, το ένα λιλόμορφα σε αυτό το χρωμόσωμα και το άλλο το λιλόμορφα ακριβώς στο ομόλογο το χρωμόσωμα στο αντίγραφο το άλλο. Εντάξει. Σας το λέω γιατί μπερδεύεστε και νομίζω ότι χθες με την άσκηση που κάνουμε λίγο το ξεμπερδέψατε. Συνεχίσαμε μετά και συζητούσαμε και το είπαμε λίγο γρήγορα, οπότε λίγο θα το πάμε αργά αργά, το πώς γενοτυπούμε τα SNPs και πώς γενοτυπούμε το μικροδερφωτικό DNA. Ποιος είναι ο πιο εύκολος τρόπος με τον οποίο μπορούμε να γενοτυπίσουμε SNP. Πώς μπορούμε να γενοτυπίσουμε SNP, δηλαδή να βρούμε το γενότυπο ενός SNP. Ποιος είναι ο πιο εύκολος τρόπος που μπορείτε να σκεφτείτε. Ναι, το μικρό σου. Πες και εκεί. Με αλληλούχηση. Θα βρεις την αλληλουχία αυτής της αλληλουχίας, θα βρεις την αλληλουχία της αλληλουχίας. Θα βρεις την αλληλουχία αυτής της περιοχής του DNA που σε ενδιαφέρει και θα δεις ότι στο ένα άτομο έχει A, ενώ στο άλλο άτομο έχει C. Εντάξει. Υπάρχουν και πάρα πολλοί άλλοι τρόποι για να γενοτυπίσουμε SNP. Τους είδαμε πολύ γρήγορα χθες. Συριακούς, παράλληλους κτλ. Αλλά εντάξει. Στο μικροδορυφορικό DNA, ποιος είναι ο τρόπος με τον οποίο γενοτυπούμε μικροδορυφορικό DNA, ναι? Η βρετοποίηση. Όχι η βρετοποίηση. Η βρετοποίηση δεν έχει. Γιατί η βρετοποίηση, πού το είπαμε η βρετοποίηση. Εκεί μπερδεύεστε. Επειδή σας έδειξα αυτό εδώ πέρα, προσέξτε, εδώ λέω και βρετισμό, αλλά αυτός είναι ο τρόπος να βρεις τους δίκτες μια φορά στο γωνιδίωμα. Από τη στιγμή που τους βρεις δεν χρειάζεσαι βρετισμό, χρειάζεσαι μόνο PCR και ηλεκτροφόρηση. Άρα λοιπόν θα κάνεις μια ηλεκτροφόρηση και ανάλογα με το μέγεθος των επαναλήψεων θα έχεις και διαφορετικό μέγεθος PCR προϊόντων και μετά θα το ηλεκτροφορήσεις και θα δεις τι γίνεται. Και βλέπετε εδώ είχαμε δύνατοι αυτοί αποτέλεσμα, το καταλαβαίνετε αυτό το αποτέλεσμα είχαμε πει ότι είναι τρεις διαφορετικοί τόποι, 100 άτομα περίπου φορτωμένα και βλέπουμε σε κάθε περίπτωση πόσους διαφορετικούς γενότυπους έχουμε, τρεις τόποι πε 100 άτομα, 300 γενότυπες έχουμε εδώ πέρα. Αλλά δεν μας φτάναν αυτά, όπως θα δούμε χρησιμοποιήθηκαν σχεδόν 5000 μικροδορυφορικοί τόποι για να φτιάξουμε γενετικούς δείκτες, γενετικούς χάρτες στον άνθρωπο, άρα θέλαμε όσο το δυνατόν γρηγορότερα να βγάλουμε αποτελέσματα. Άρα λοιπόν αυτό το μηχάνημα που έγινε αυτή ηλεκτροφόρηση είναι ένα μη αυτόματο μηχάνημα, ένα μηχάνημα κανονικής ηλεκτροφόρησης από λιακριλαμίδι. Οπότε μετά ήρθαν και τα αυτόματα μηχανήματα, όπου στα αυτόματα μηχανήματα χρησιμοποιούν φθορίσεις ως χρυστικές και βλέπουμε τα peaks. Εδώ πέρα χαρακτηριστικά βλέπετε ότι έχουμε έναν, δύο, τρεις, τέσσερις, πέντε, έξι διαφορετικούς μικροδορυφορικούς τόπους. Όταν έχουμε μόσγο γονιδιακό τόπο τότε παίρνουμε μία κορυφή, βλέπετε εδώ πέρα, ενώ έχουμε και περιπτώσεις όπου έχουμε έναν ετερός γονιδιακό τόπο παίρνουμε δύο διαφορετικούς κορυφές. Δύο διαφορετικούς κορυφές γιατί είναι δύο διαφορετικά PCI προϊόντα διαφορετικού μεγέθους οπότε θα μας δώσουν και διαφορετικό peak. Και αυτό πώς γίνεται, χρειάζεται να χρησιμοποιήσουμε φθορίζωσες χρωστικές οι οποίες διαχωρίζουμε τους τόπους μας ανάλογα με το μέγεθος. Μια ομάδα η οποία έχει το μικρό μέγεθος, μια ομάδα δύο που έχει λίγο μεγαλύτερο, μάτα τρία ακόμα μεγαλύτερο, μάτα τέσσερο που έχει ακόμα μεγαλύτερο μέγεθος. Και μετά αυτούς τους τόπους που έχουν όλοι περίπου το ίδιο το μέγεθος τους επισημαίνουμε με διαφορετικές χρωστικές. Έτσι λοιπόν το μηχάνι μου μπορεί να καταλάβει σε κάθε περίπτωση ότι ναι μεν έχουμε το ίδιο μέγεθος αλλά αφού είναι διαφορετική χρωστική είναι διαφορετικός γενεδιακός τόπος. Άρα βλέπετε εδώ πέρα ας πούμε σε αυτό το πηγαδάκι έχουμε υποχρωτώσει ένα άτομο όλο και όλο, το οποίος όμως μπορούμε να το γενοτυπήσουμε σε 16 διαφορετικούς μικροδροφορικούς τόπους. Οι 4 πρώτοι εδώ πέρα που είναι οι πιο μικροί με 4 διαφορετικές χρωστικές, οι άλλοι 4 εδώ πέρα που είναι λίγο μεγαλύτεροι, οι άλλοι 4 εδώ και οι 4 πιο μεγάλοι εδώ πάνω που ναι μεν έχουν παρόμοιο μέγεθος, με τη διαφορετική χρωστική μπορούμε να καταλάβουμε ανά πάσα στιγμή ποιο είναι το αλληλόμορφο, ποιο είναι ο τόπος. Εντάξει, γιατί χθες το είπαμε λίγο γρήγορα τώρα ελπίζω υπάρχει κάποιος που δεν το κατάλαβε να το συζητήσουμε. Το καταλαβαίνετε, ναι, όχι, κοιμάμαι, ε, ναι, ok και άμα κοιμάσετε δεν πειράζει πείτε το, νωρίς είναι ακόμα. Λοιπόν, τώρα, από εκεί και πέρα λοιπόν έγινε αυτή η ολόκληρη διαδικασία και σιγά σιγά όλο και περισσότεροι τόποι μπορέσαν να αναβρεθούν και όλους αυτούς τους τόποι σιγά σιγά τους βάζουμε και σε βάση δεδομένων. Για τα μικροδροφορικά δεν είμαι σίγουρος να σας πω ότι είναι σωστά τα νούμερα γιατί δεν είναι εύκολο να βρεις πόσες τόποι είναι αυτή τη στιγμή κατατεθυμένοι σε βάση δεδομένων, πολύ πιο δύσκολο να το βρεις. Αλλά πάντως υπάρχουνε τουλάχιστον 230 εκατομμύρια τόποι SNP στον άνθρωπο και άλλοι 70 εκατομμύρια τόποι SNP στο ποντίκι που είναι κατατεθυμένοι σε βάση δεδομένων. Απλώς δεν είναι λεγμένοι ότι είναι σωστοί απόλυτα ή ότι δεν υπάρχει αλληλεπικάλυχη μεταξύ αυτών των 230 εκατομμυρίων. Σίγουρα έχουμε 40 σχεδόν εκατομμύρια τόπου SNP στον άνθρωπο οι οποίοι είναι ξεκάθαροι, το ότι υπάρχουν σε μια συγκεκριμένη θέση και ξέρουμε ακριβώς τους γενοτύπους τους και ξέρουμε ακριβώς το κάθε άτομο τι μπορεί να έχει το κάθε άτομο, αυτά που έχουν δουλευτεί. Να δούμε λίγο ακριβώς τι εννοώ με τις βάσεις δεδομένων. Λοιπόν αυτή είναι η βάση δεδομένων για τους τόπους SNP. Βλέπετε εδώ πέρα ότι ας πούμε για παράδειγμα στον άνθρωπο κατατέθηκαν από την τελευταία φορά που υπήρχε αυτή η ανέωση σε αυτή τη βάση δεδομένων 100 εκατομμύρια SNP. Αλλά παρόλα αυτά βλέπετε ας πούμε για παράδειγμα στον άνθρωπο ότι συνολικά υπάρχουν 360 εκατομμύρια SNP. Αλλά αυτά τα οποία ξέρουμε ας πούμε ότι είναι validated από αυτά τα νούμερα είναι 5 εκατομμύρια και σε γονίδια ξέρουμε ότι είναι 50 εκατομμύρια. Αυτό πρέπει να άλλεξε πριν από πάρα πολύ λίγο. Ναι λέω κι εγώ γιατί προχθές τα είχα δει. Να το 14 Οκτωβρίου δηλαδή τα νούμερα που σας είπα ακριβώς πιο πριν είναι εντελώς διαφορετικά. Αυτό τα είχα ετοιμάσει την προηγούμενη εβδομάδα και λέω πότε άλλεξαν αυτά τα νούμερα. Αλλά όπως βλέπετε η ανανέωση της βάσης δεδομένων έγινε χθες οπότε γι' αυτό είναι διαφορετικά τα νούμερα από αυτά που είχα γράψει την προηγούμενη εβδομάδα στο σλάιντ. Τέλος πάντων όπως βλέπετε υπάρχουν πάρα πολλοί τόποι κατατεθειμένοι SNIPS σε βάση δεδομένων αλλά αυτό που γίνεται είναι ότι εγώ θα κάνω μια δουλειά θα βρω κάποιους τόπου SNIPS. Εσύ θα κάνεις μια δουλειά θα βρεις και εσύ τόπου SNIPS και εσύ το ίδιο. Αυτά κατατίθανται. Το πρόβλημα όμως τι είναι να βρεθούν άλλα επικαλύψεις μεταξύ των διαφορετικών καταθέσεων που έχει κάνει ο καθένας από εμάς. Αυτό θέλει πολλή δουλειά, γι' αυτό και δεν είναι να είσαι με 350 εκατομμύρια τα συνολικά τα SNIPS που υπάρχουν στον άνθρωπο, είναι λιγότερα. Θέλει δουλειά, γίνεται με τον χρόνο. Λοιπόν, αυτή είναι η άσκηση που κάναμε και προχωράμε. Όλος μας ο στόχος σε όλη αυτή την περίπτωση όλα αυτά που κάναμε που θέλαμε να βρούμε SNIPS ή μικροδορυφορικούς τόπους, ποιος είναι. Είναι να μπορέσουμε να κάνουμε γενετικούς χάρτες. Θέλουμε να μπορέσουμε να πάρουμε αυτούς τους τόπους και να βρούμε, είπαμε στον άνθρωπο χρησιμοποιήσαμε 5000 διαφορετικούς μικροδορυφορικούς τόπους για να βρούμε γενετικούς χάρτες. Πώς καταλαβαίνετε αυτό το να κάνουμε γενετικούς χάρτες. Τι σημαίνει, για πείτε μου εσείς ξανά, τι σημαίνει αυτό. Ναι. Τη σχετικής θέση και σχετικής απόστασης, όχι των γονιδίων γιατί το μικροδορυφορικός τόπος δεν είναι ακριβώς γονιδί, του γενετικού τόπου. Εντάξει. Περάστε, περάστε, ελάτε. Άρα λοιπόν, θέλουμε να βρούμε σχετική θέση γονιδίων, σχετική θέση γενετικών τόπων. Πώς το κάνουμε αυτό, θυμάστε, από τη γενετική σας. Αυτό υποτίθεται το ξέρετε, αλλά θα το δούμε λίγο με αυτό το παράδειγμα που είναι δύσκολο, αλλά κανονικά πρέπει να το ξέρετε πώς κάνουμε γενετικούς χάρτες. Δεν ακούω. Με τη συχνότητα ανασυνδυασμού. Τι χρειάζεται δηλαδή εκεί πέρα να κάνεις. Τι γίνεται σε μια τέτοια περίπτωση. Πώς θα τη βρεις αυτή τη συχνότητα ανασυνδυασμού. Για θυμηθείτε. Τι χρειάζεται να κάνεις και τι περιμένεις να βρεις όταν κάνεις ένα γενετικό χάρτη. Αυτό επαναλαμβάνω πάνω κάτω πρέπει να το ξέρετε. Διασταυρώσεις. Και τι περιμένεις εκεί πέρα από αυτές τις διασταυρώσεις. Ωραία. Τόπι οι οποίοι είναι κοντά τι περιμένεις σαν αποτέλεσμα και τόπι οι οποίοι δεν είναι κοντά είναι σε διαφορετικό χρωμόσωμα τι περιμένεις σαν αποτέλεσμα να πάρεις. Και τι περιμένεις να βλέπεις στις επόμενες γενιές. Όπως βλέπεις κάνεις διασταυρώσεις. Όταν η απόσταση είναι μικρή τότε είναι μικρή η συχνότητα ανασυνδυασμού. Συνεχίζουν να συγκληρονομούνται. Αυτή είναι η λέξη που θέλουμε. Αυτή η λέξη που ψάχνουμε. Άρα τόπι οι οποίοι είναι κοντά μεταξύ τους συγκληρονομούνται και στην επόμενη γενιά ενώ τόπι οι οποίοι δεν είναι στο ίδιο χρωμόσωμα είναι πολύ μακριά στο ίδιο χρωμόσωμα. Τότε η συχνότητα ανασυνδυασμού είναι μεγάλη. Κατά κάποιο τρόπο που καταλήγουμε υπάρχει ανεξάρτητος διαχωρισμός. Έγινε. Δηλαδή τυχαία βλέπουμε τον διαχωρισμό, την κληρονόμηση στην επόμενη γενιά. Θα το δούμε λίγο εδώ πέρα τι σημαίνει αυτό. Πώς θα το δούμε αυτό για να έχετε λίγο ξανά να θυμηθείτε τι σημαίνει γενετική χαρτογράφηση. Σκεφτείτε ότι έχουμε την πατρική μας γενιά, έχουμε τον πατέρα και έχουμε τη μητέρα. Και έχουμε τρεις διαφορετικούς τόπους. Τον ένα, τον δύο, τον τρία. Στον πατέρα και εδώ στη μητέρα αντίστοιχα. Και έχουμε και διάφορα αλληλόμορφα. Αυτό είναι το αλληλόμορφο. Το άτομο αυτό ας πούμε είναι τερόζυγο για το αλληλόμορφο 1-2 στον πρώτο γονιδιακό τόπο. Αντίστοιχα είναι και τερόζυγο για το αλληλόμορφο 1-2 στον δεύτερο γονιδιακό τόπο. Και αντίστοιχα είναι τερόζυγο για το αλληλόμορφο 1-2 στον τρίτο γονιδιακό τόπο. Το έχουμε όλοι. Εντάξει. Και αντίστοιχα έχουμε άλλα αλληλόμορφα στη μητέρα. 343434 στις γονιδιακούς τόπους. Όταν ξεκινάμε να κάνουμε γενετική χαρτογράφηση, ξέρουμε τη σχετική θέση των χρωμοσομάτων, των γονιδιακών τόπων, ναι ή όχι. Όχι. Εγώ ναι μεν τα έχω βάλει αυτά τα αυτούς τους τόπους συνδεδεμένους σε σχέση με αυτόν τον τόπο, αλλά δεν το ξέρουμε. Δεν είναι δεδομένο, απλώς ξέρουμε ότι έχουμε τον πατέρα και τη μητέρα ιτερόζυγους για τα αλληλόμορφα 1-2 σε αυτούς τους τόπους και αντίστοιχα τη μάνα για τα αλληλόμορφα 3-4. Τι περιμένουμε να δούμε όταν κάνουμε διασταυρώσεις. Τι θα περιμένατε να δείτε σε σχέση με αυτά τα αποτελέσματα. Τι ίσως θα συμβεί πάρα πολλές φορές σε σχέση με κάτι άλλο. Περιμένουμε ότι εφόσον αυτά τα δύο αλληλόμορφα είναι στο ίδιο χρωμόσωμα και είναι συνδεδεμένοι αυτοί οι δύο τόποι, τότε περιμένουμε γενικά, θα το δούμε σε πολύ ψηλή συχνότητα να συνεχίσει να είναι αυτό το αποτέλεσμα. Βλέπετε δηλαδή τα χρωμόσώματα όπως και να έχει θα διαχωριστούν ανεξάρτητα το ένα από το άλλο αλλά δεν σημαίνει απαραίτητα το ίδιο και για τα αλληλόμορφα. Βλέπετε εδώ πέρα όμως ότι αυτό το πακετάκι αλληλόμορφα 1 του τόπου 1 και αλληλόμορφα 1 του τόπου 2 θα έρθει εδώ πέρα μαζί, θα έρθει εδώ πέρα μαζί, θα έρθει εδώ πέρα μαζί, θα έρθει εδώ πέρα μαζί γιατί είναι ένα χρωμόσωμα το οποίο πηγαίνει μαζί στην επόμενη γενιά. Εντάξει, άρα συγκληρονομείτε. Ενώ αντίστεχα άμα ψάξτε το συνδυασμό του τόπου ας πούμε του αλληλόμορφου 1 με το αλληλόμορφο 1 από το τρία τόπο δεν συμβαίνει πάντα, εδώ πέρα πάει με το 2, εδώ πάει με το 1, εδώ πάει με το 1, εδώ πάει με το 2. Άρα στο 50% των περιπτώσεων. Το καταλάβατε περίπου, ε? Αυτό βλέπεις. Βλέπεις από τη μια πλευρά ότι κάποια αλληλόμορφα από δύο διαφορετικούς τόπους πάνε μαζί ενώ κάποια άλλα κληρονομούνταν εξάρτητα το ένα από το άλλο. Άρα βλέπεις την συγκληρονόμηση αλληλόμορφων από διαφορετικούς τόπους το οποίο μας δείχνει ότι αυτή η τόπη είναι συνδεδεμένη. Ή το ανεξάρτητο διαχωρισμό των αλληλόμορφων από κάποιους τόπους που τι μας δείχνει ότι αυτή η τόπη είναι ή σε διαφορετικά χρωμοσώματα ή αλλιώς είναι πάρα πολύ απομακρυσμένη το ένα ο ένας από τον άλλο. Αυτό θέλω λίγο να θυμηθείτε μαζί το τι σημαίνει κανωγενετική χατογράφηση. Και τι μας δείχνει αυτό, τι καταφέρνουμε λοιπόν τελικά να έχουμε. Με αυτόν τον τρόπο, τώρα φαίνεται καλά αυτό, να σβήσω λίγο το φως, το βλέπετε. Τι καταφέρνουμε τελικά, βλέπετε εδώ πέρα στον χρωμό σώμα 9, τώρα στον άνθρωπο ήτανε, έχουμε διάφορους μικροδορυφορικούς τόπους όπου βλέπουμε και την απόσταση μεταξύ τους σε σεντιμόργαν, 4 σεντιμόργαν ο τόπος 7,52, απόσταση από τον τόπο 2,42, 8,17,3,3,3 και όλο αυτό το άθρησμα μας κάνει 166 σεντιμόργαν. Εντάξει, τι καταφέρνουμε με αυτό, ποιος είναι ο σκοπός μας, αρχίσουμε και βάζουμε σε μια σειρά τους γενετικούς δείκτες το οποίο θα το χρειαστούμε μετά, ο σκοπός μας πάντα είναι αυτή τη στιγμή, συζητάμε τι θέλαμε να κάνουμε ώστε να καταφέρουμε να κάνουμε ιεραρχημένη αλληλούχηση. Ο τρόπος μας είναι το ότι τα βάζουμε σε μια σειρά σιγά σιγά τους τόπους μας, θα βάλουμε σε μια σειρά τα κομμάτια μας του γονιδιώματος για να μπορούμε μετά να τα αλληλουχήσουμε και τελικά να τα συνδέσουμε μεταξύ τους, αυτό θέλουμε. Οκ, γι αυτό την κάνουμε αυτή τη δουλειά. Για τον άνθρωπο λοιπόν χρησιμοποιήθηκαν 5.000 διαφορετικοί μικροδροφορικοί τόποι και εφόσον μιλάμε ότι θέλουμε να κάνουμε γενετικούς χάρτες, τι χρειαζόμαστε, οικογένειες. Άρα λοιπόν έπρεπε να δούμε μάνα, πατέρα και πώς κληρονομούνται αυτοί οι δείκτες στις επόμενες γενιές για να μπορέσουμε να καταλάβουμε αν είμαστε δεδεμένοι ή όχι. Άρα λοιπόν πήραμε 40 οικογένειες, 3 γενιές η καθεμία, συνολικά αυτό ήταν 500 άτομα. 500 άτομα από 5.000 τόπους, πόσο μας κάνει 2.5 εκατομμύρια γενοτυπίσεις. Εύκολη δουλειά, ε. Σκεφτείτε να είστε εσείς ερευνητής που είστε υπεύθυνος να κάνει γενετικό χάρτη και να πρέπει, σας βάζω το εύκολο τώρα, να έχετε ένα τέτοιο τζελ και να πρέπει να κάνετε δουλειά, να βρείτε τα αλληλόμορφα και να μην κάνετε και λάθη. Εδώ πέρα όλο και όλο έχουμε 300 γενοτύπους, έπρεπε να έχουμε 2.5 εκατομμύρια γενοτύπους. Δουλειά η οποία θέλει πολύ χρόνο. Ναι μεν μετά πήγαμε στα αυτόματα μηχανήματα που μας δίνανε λίγο περισσότεροι και πιο γρήγορα αποτελέσματα, αλλά και πάλι αυτό προϋποθέτει ότι υπάρχει κάποιος ερευνητής από δίπλα να προσέχει τα αποτελέσματα, επειδή το μηχάνο μας δίνει αυτό το αποτέλεσμα δεν σημαίνει ότι είναι και σωστό κιόλας, άρα πρέπει να κάθεις να τα ελέγχεις. Και επίσης δεν σημαίνει ότι αυτά τα τζελ πάντα ήτανε σωστά, μπορεί να είχανε προβλήματα, ξανανά τα κάνουμε, άρα θέλει δουλειά. Και βλέπετε λοιπόν ότι ο γενετικός χάρτης του γονιδιώματος του ανθρώπου, υψηλής πυκνότητας, υψηλής ανάλυσης, με 5.264 μικροδροηφόρους, δηλαδή ήταν παραπάνω από 2.000.000 γενοτυπίσεις, δημοσιεύθηκε στο Nature το 1996. Μπορείτε να δείτε, φαίνεται, όλα αυτά τα μπλέ τα σημαδάκια πάνω στα χρωμοσώματα είναι διαφορετική μικροδροηφορική τόπη που βρίσκονται εδώ πάνω. Δηλαδή τι έχουμε, 5.264 θέσεις που είναι μοναδικές γι' αυτό το χρωμόσωμα, γι' αυτό το γονιδίωμα. Για πρώτη φορά στην βιολογία, στη γενετική, είχαμε πια θέσεις συγκεκριμένες επάνω στα χρωμοσώματα και ξέραμε πού βρίσκονται. Θα το χρησιμοποιήσουμε μετά. Έγινε? Και να κάνουμε και μια άσκηση, περισσότερο για να δείτε ακριβώς τι σημαίνει και να σκεφτείτε λίγο να θυμηθείτε γενετικούς χάρτες, να θυμηθείτε τι σημαίνει ανασυνδιασμός μεταξύ διαφορετικών δικτών και πώς αυτά πρέπει να τα βάλουμε στη θέση, σε μια σειρά. Εμείς όλο και όλο εδώ πέρα, σε αυτή την άσκηση, έχουμε πέντε διαφορετικούς τόπους. Όχι πέντε χιλιάδες, ας ξεκινήσουμε από τα απλά, δεν θα σας βάλω πέντε χιλιάδες με τίποτα. Και σας λέει ότι έχουμε ένα γονίδιο α και τη σχετική θέση αυτού του γονιδίου σε σχέση με πέντε μικροδροφορικούς τόπους. Και πώς θα βρίσκουμε αυτή τη σχετική θέση, κάνουμε διασταυρώσεις και βλέπουμε το ποσοστό του ανασυνδιασμού αυτού του γονιδίου σε σχέση με αυτούς τους γενετικούς τόπους. Άρα λοιπόν, αυτό που θέλουμε είναι να σχεδιάσετε ένα γενετικό χάρτη και να βάλετε στη σειρά το γονίδιο α και τις πέντε γενετικούς δείκτες. Πέντε SSRs, πέντε μικροδροφορικούς τόπους δηλαδή. OK? Τι πρέπει να κάνετε εδώ πέρα, για να το σκεφτούμε. Έχετε συχνότητα ανασυνδιασμού μεταξύ του τόπου αυτού του α και τον SSR ή και μεταξύ των τόπων αυτών μεταξύ τους, βλέπετε εδώ πέρα, εντάξει. Από πού θα ξεκινήσετε, από πού βολεύει να ξεκινήσετε. Παναγιώτης. Το πιο μικρό σημαίνει το πιο κοντινό. Το πολύ μεγάλο μπορεί να έχει και πρόβλημα. Πότε θα έχει πρόβλημα. Τι θυμάστε από τη γενετική σας. Πότε θα έχουμε πρόβλημα και δεν θα το πιστέψουμε αυτό που βλέπουμε. Ναι, το μικρό σου. Πώς θα το καταλάβεις αυτό με βάση αυτές τις τιμές. Λέσεις όταν θα είναι σε διαφορετικά χρωμοσώματα. Εδώ πέρα με βάζεις ποιες τιμές δεν πιστεύεις. Ποιες τιμές δεν θα πιστέψετε εδώ πέρα. Ναι, το μικρό σου. Μαρία. Αν βρεις την απόσταση ενάντια στο άνθρωπο και στο ένα και την απόσταση στο ένα και το δύο, δηλαδή ότι δεν είναι οι ίδιες στο άθεσμα όταν θα πρέπει να βγαίνει. Λέσεις ότι θα βρούμε το άθεσμα. Μπορεί κάποια φορά να μην είναι απόλυτα σωστό το άθεσμα και να υπάρχει θέμα. Ναι, αλλά πού δεν θα το πιστέψεις και καθόλου σχεδόν. Με το άθεσμα που λες έχεις δίκιο ότι πρέπει να το δεις λίγο το άθεσμα. Αλλά σε ποιες περιπτώσεις η απόσταση δεν την πιστεύεις εδώ πέρα. Κόλλησε. Κόλλησε. Ξεκόλλησε. Ξεκόλλησε. Ναι. Για πείτε. Ναι. Στη μικρή όχι δεν έχουμε πρόβλημα. Στη μεγάλη έχουμε. Σε ποια μεγάλη έχουμε. Ναι. Μήκος του 50% και πάνω. Από το 50% και πάνω. Γιατί εκεί πρέπει να υπάρχει ανεξάρτωτος διαχωρισμός. Παραπάνω 50% δεν γίνεται. Ανεξάρτωτος διαχωρισμός σημαίνει ότι ένα προς ένα είναι δηλαδή. Ή θα είναι μαζί ή δεν θα είναι μαζί. Άρα λοιπόν πάνω από το 50% μπορεί να είναι και 60% η απόσταση και 70%. Αυτό δεν πρόκειται να το δούμε. Εντάξει. Άρα λοιπόν όπου βλέπετε 50% λέτε ότι μπορεί να μην είναι 50% μπορεί να είναι και παραπάνω από 50%. Ξεκινάτε λοιπόν εσείς από τα μικρά. Ξεκινάτε από το γεγονός ότι ο τόπος α, το γονίδιο α και ο τόπος SSR4 έχει συχνότητα ανασυνειοσμού 1%. Δηλαδή τι απόσταση απέχει το ένα από το άλλο. 1 cm. Και μετά αρχίζετε και προσθέτετε, θα κάνω στην άκρη για να βλέπετε και τους άλλους τους τόπους. Ας πούμε μετά θα πάτε στο αμέσως επόμενο. Έχετε το α, SSR2 και SSR3 απόσταση 15%. 15 cm. Ο α με τον SSR2 και α με τον SSR3. Αυτό σημαίνει, άμα το βάλετε στο χαρτί εδώ χρειάζεται χαρτί και μολύβι. Άμα λέμε 15 cm τότε αν ο SSR2 ας πούμε είναι εδώ πέρα και είναι 15 το άλλο τι σημαίνει ότι είναι το 3. Ή θα είναι και αυτό από εδώ και θα είναι επίσης 15 ή θα είναι από την άλλη πλευρά και πόσο θα είναι η απόσταση του 2 από το 3, 30. Τι μας λέει το 2 από το 3. Τι απόσταση έχει 30. Το βλέπετε. Άρα πια καταλαβαίνεις ότι αυτά είναι εκατέραθεν του α. OK. Το έχουμε. Για κάντε μόνοι σας και φωνάξτε μου να δούμε. Θες να ρωτήσεις, θες να τη δούμε. Ρώτα. Το 50 είπαμε ότι σε περίπτωση που υπάρχει 50% συχνότητα ανασυνδιεσμού τι σημαίνει. Ανεξάρτωτος διαχωρισμός σημαίνει. Σημαίνει ότι η απόσταση πια είναι τόσο μεγάλη που δεν μπορείς να τη μετρήσεις. Γιατί πια είναι ανεξάρτωτο ένα από το άλλο. Ανεξάρτωτο από το ένα από το άλλο σημαίνει ότι σε 50% των περιπτώσεων είναι μαζί. Στον 50% των περιπτώσεων δεν είναι μαζί. Δεν συγκληρονομούνται. Κατάλαβες, γιατί μιλάμε για συγκληρονόμηση και για διαχωρισμό. Άρα λοιπόν είναι πολύ μεγάλη η απόσταση. Άρα πάνω από το 50% δεν μπορείς να μετρήσεις πια είναι η απόσταση. Εδώ πέρα, όχι αυτό είναι το αποτέλεσμα. Αυτή η τόπη έχουν συνολική απόσταση 166 cm. Αλλά ο τόπος αυτόν που είναι πάνω από 50 cm, πια διαχωρίζονται μεταξύ τους. Σε 50% των περιπτώσεων θα είναι μαζί και στον 50% των περιπτώσεων δεν θα συγκληρονομούνται. Άρα λοιπόν, αν και η απόσταση είναι πάνω από 50 cm, δεν μπορείς να το μετρήσεις αυτό το πράγμα. Όχι δεν σημαίνει να το βάζουμε, σημαίνει ότι το 50% μπορεί να είναι και 60%, μπορεί να είναι και 70%, μπορεί να είναι και οτιδήποτε σε σεντιμόργαν. Αλλά δεν το μετράμε. Σκεφτόμαστε ότι το 50% μπορεί να είναι και πολύ παραπάνω. Δεν το παίρνουμε σαν ότι αυτή είναι η τιμή και έτσι πρέπει να βρούμε το άθρος μας να μας βγει τόσο. Αυτό λέμε, ναι. Δηλαδή, άμα τα θρήσεις δεν θα σου βγει 50, θα σου βγει παραπάνω. Το 15 αυτό πρέπει να είναι... Ναι, αυτό το 15 είναι 14 όμως, γιατί φαίνεται εδώ ότι φαίνεται η απόσταση που είναι από αυτό ή από αυτό. Και από αυτό είναι 14, δεν είναι 15, ας πούμε. Ναι. Ωχ, συγγνώμη. Ποιος θέλει να σηκωθεί να μας την κάνει την άσκηση. Ποιος ήταν ο Στάρ της ημέρας. Θες να σηκωθείς. Νυστυχώς έχω έφερα μόνο ένα μαρκαδόρο πως δεν μ' άρεσε και πάρα πολύ, αλλά τι θα κάνουμε. Εντάξει, λοιπόν, ξεκίνα από το α και σ' ακούμε. Α, όχι, περίμενε, θέλουμε και μικρόφωνο. Ε, εγώ εδώ. Ωραία. Ξεκινάμε από το δίκτυ που είναι πιο κοντά, δηλαδή τον SSR4. Δεν έχει σημασία άμα τον βάλουμε, αριστερά ή δεξιά. Είτε το βάλετε από τα αριστερά ή το βάλετε από τα δεξιά, το ίδιο είναι. Δεν έχει, δεν ξέρουμε, ας πούμε. Και απόσταση είναι ένα σεντιμόρμενο, ωραία. Μετά βλέπουμε πάλι από το α την πιο κοντήν την επόσταση που είναι το SSR2 και το SSR3. Ελπίζω να πέφτουνε δεκατέροντε, θα είναι το ένα από εδώ και το άλλο από εκεί, επειδή και μεταξύ τους η επόσταση είναι 30. Άρα βρίσκονται δεκατέροντε. Σωστά. Και τώρα το θέμα είναι... Ποιο είναι από ποια μεγιά. Και πώς θα το βρεις αυτό. Βλέπουμε την απόσταση τους από το SSR4. Ωραία. Βλέποντας την απόσταση του 2 από το 4 πόσο είναι. 14. Από εκείνη την πλευρά. Ενώ με αυτή τη λογική το 3 από το 4 πόσο πρέπει να είναι. Αφού είναι από την άλλη πλευρά του α. 16. Το 3 από το 4 είναι 16, άρα είμαστε καλά. Εύκολο μέχρι τώρα. Εύκολο, δεν είναι δύσκολο. Πάμε στο επόμενο. Ωραία. Μετά, επειδή για το SSR1 βλέπουμε ότι είναι από 50 το αφήνυμα, πάμε στο SSR5 και βλέπουμε ότι είναι 40 το α. Αν είναι από αυτή την πλευρά, τότε πρέπει να έχει από αυτό το 2 λιγότερο από 40. Ναι, 1 και 4, 15. Άμα είναι από αυτή την πλευρά το 5, τότε αμέσως πόσο μας μένει μέχρι το 5 από εδώ. Από το 2 μέχρι το 5. Λοιπόν, λέμε ότι ψάχνουμε πού είναι το SSR5. Εντάξει. Που είναι από όσες 40 είναι τη Morgan. Είναι από εδώ, τότε έχουμε 1 και 14, 15. Πόσο μέχρι το 40? 25. Άρα, λοιπόν, θα πρέπει η απόσταση του 2 από το 5 να είναι 25. Είναι 25 ή όχι? Δεν είναι. Πόσο βγαίνει? 50. Άρα, από την άλλη πλευρά είναι. Άρα, πρέπει να είναι η απόσταση του 3 από το 5. 25. 25. Είναι? Είναι. Ωραία. Και τώρα για το SSR1 βλέπουμε ότι η απόσταση του από το 2 είναι πολύ μακρύνη. Άρα, θα βρίσκεται από αυτή την πλευρά ολοκληρικά. Η απόσταση του από το SSR3 είναι 35. Και επειδή βλέπουμε ότι απέχει και από το... Το 1 από το 3 είναι 35. Το 1 από το 5 είναι 10. Άρα, αναγκαστικά πρέπει να πάει άλλο πιο εδώ. Εντάξει. Εντάξει. OK. Ωραία. Ναι. Αν είναι στο ίδιο χρωμόσομα και είναι πολύ μεγάλη απόσταση μεταξύ τους ή αλλιώς είναι διαφορετικό χρωμόσομα. Δεν κατάλαβα την ερώτηση. Αν είναι στο ίδιο χρωμόσομα και είναι πολύ μεγάλη απόσταση μεταξύ τους ή αλλιώς είναι διαφορετικό χρωμόσομα. Θα το... Γιατί, άμα είχαμε κάποιο τόπο... Αν υπήρχε και ένας τόπος 7 που η απόσταση του από όλους τους τόπους ήταν 50% τι θα σημαίνει αυτό. Είναι ανεξάρτητα διαχωρισμένος από όλους τους υπόλοιπους. Άρα υπάρχει σε άλλο χρωμόσομα. Έτσι το καταλαβαίνουμε. Ναι. Καλό αυτό. Μ' αρέσει την άσκηση. Θα βάλω άσκηση του χρόνου. Θα προσθέσω εδώ πέρα και ένα 50% παντού. Για να δούμε ότι θα καταλάβετε ότι ένας τόπος είναι... Καταλάβετε την ερώτηση. Ρώτηση με ρόπι πώς καταλαβαίνει μήπως κάποιος τόπος είναι... Δεν είναι στο ίδιο χρωμόσομα. Εδώ πέρα όλοι οι τόποι που βάλαμε ήταν στο ίδιο χρωμόσομα. Αν είχαμε έναν τόπο που ήταν σε άλλο χρωμόσομα, τότε με όλους τους υπόλοιπους τους τόπους τι ποσοστό θα μας έδινε ένα συνδυασμό? 50%. Είναι ανεξάρτητος τόπος από όλους τους υπόλοιπους. Άρα λοιπόν θα βάλω και ένα ακόμα εδώ πέρα για το χρόνο. Λοιπόν, τώρα, σας λέει αυτό είναι το αποτέλεσμα, είτε έτσι είπαμε είτε έτσι σωστό είναι, δεν ξέρουμε τη σχετική θέση. Πώς θα μπορούσαμε να ξέρουμε, τι θα χρειαζόμαστε να ξέρουμε για να μπορέσουμε να τους βάλουμε επάνω σε έναν χρωμόσομα αυτούς τους τόπους. Αν είχαμε και συχνότητα ανασυνδυασμού από το κεντρομέρος, τότε θα μπορούσαμε να το προσανατολίσουμε αυτό το κομμάτι, εντάξει. Δεν έχουμε όμως κάτι τέτοιο, άρα λοιπόν είτε έτσι είτε αλλιώς είναι το ίδιο πράγμα. Και σας λέει, αν το ανθρώπινο γωνιδίωμα είναι στο σύνολο 3,3 ΓΒ και ο γενετικός χάρτης του ανθρώπου περιλαμβάνει 3.300 σεντιμόργαν, τι μέγεθος κομματιού περιλαμβάνεται στον κλόνο αυτό. Δηλαδή σας δίνω μια αναλογία βάσεων με σεντιμόργαν και σας λέω υπολογίστε πόσες βάσεις είναι αυτό το κομμάτι, εφόσον ξέρετε πόσα σεντιμόργαν είναι. Απλή μέθος των τριών είναι. Πόσα σεντιμόργαν είναι αυτό το κομμάτι? 65 σεντιμόργαν. Άρα λοιπόν, αν 3.300 σεντιμόργαν αντιστοιχούν σε 3.3 ΓΒ, τα 65 σεντιμόργαν σε πόσες βάσεις ακολουθούν, αντιστοιχούν σε πόσες, εύκολο είναι. Κάντε το πιο απλά, δηλαδή σε εκατομμύρια βάσεις. 75 είναι αυτό είπαμε. Με απλή μέθο των τριών, το 1 σεντιμόργαν σε πόσες εκατομμύρια βάσεις αντιστοιχεί, σε 1 εκατομμύριο βάσεις. Ναι, συμφωνούμε. Άρα λοιπόν, τα 65 σεντιμόργαν σε 65 εκατομμύρια βάσεις. Αυτό. Άρα αυτό το κομμάτι αντιστοιχούν σε 65 εκατομμύρια βάσεις. Και ποια είναι η απόσταση σε βάση μεταξύ του γωνιδίου α και του πλησιαίστερου τόπου SSR? Σας φαίνεται πολύ πλοκό, αλλά είναι πάρα πολύ απλό. Πόσο είναι, ναι? 1 εκατομμύριο βάση. Είναι 1 σεντιμόργαν η απόσταση, το α από τον τόπο SSR4, άρα λοιπόν είναι 1 εκατομμύριο βάσεις. Συμφωνούμε? Συμφωνούμε. Λοιπόν, και μια άσκηση για να δούμε λίγο τη συγκληρονόμηση που λέγαμε για ασθένειες. Δεν θα την κάνουμε τώρα, όμως σας τη χρωστάω γιατί τώρα θα προλάβουμε. Καμιά ερώτηση. Να την εξηγήσουμε, όχι δεν την εξηγήσουμε γιατί μπορεί να μην έρθει την άλλη φορά, θα το δούμε. Όχι, αυτή η άσκηση απλώς να σας πω ποιος είναι ο στόχος της. Χρειαζόμαστε τους γενετικούς δείκτες για να μπορέσουμε να βρούμε και τη συγκληρονόμηση με διάφορες ασθένειες. Και πώς το κάνουμε αυτό, ψάχνουμε, σκανάρουμε ολόκληρο το γωνιδίουμα και ψάχνουμε να βρούμε σε άτομα που έχουν κάποιο φαινότυπο κάποιας ασθένειας, μην απαραίτητε μόνο με ασθένεια, να βρούμε κάποια λιλόμορφα κάποιων τόπων που να συγκληρονομούνται με αυτές τις ασθένειες. Πώς λέγεται αυτή η προσέγγιση, δεν το ξέρετε, απλώς το τονίζω, ανάλυση σύνδεσης. Τσεκάρεις αν ο φαινότυπος είναι συνδεδεμένος με κάποιο μωριακό φαινότυπο, με κάποιο λιλόμορφο. Άρα εδώ πέρα η λογική αυτής της άσκησης είναι ότι σκανάρουμε το γωνιδίωμα, βλέπουμε μικροδορυφορικούς τόπους και αλληλόμορφα μικροδορυφορικών τόπων σε διάφορες οικογένειες και ψάχνουμε να δούμε μπας και μπορούμε να βρούμε κάποιο αλληλόμορφο το οποίο συγκληρονομείται με την ασθένεια. Τι θα μας δείχνει αυτό το πράγμα, όχι βεβαίως ότι αυτός ο τόπος ευθύνεται για αυτή την ασθένεια, αλλά τι, ότι είναι πολύ προφανώς πολύ κοντά αυτός ο μικροδορυφορικός τόπος, κοντά στο γωνίδιο που φίλεται σε αυτή την ασθένεια και άρα λοιπόν θα αρχίσουμε να ψάχνουμε σε αυτή την περιοχή να βρούμε αυτό το γωνίδιο. Εντάξει, αυτή είναι η λογική της ανάλυσης σύνδεσης, γι' αυτό το κάνουμε αυτή την άσκηση. Καμιά ερώτηση έχετε? Καλή σας μέρα.