Inleiding

grotschilderingen in Europa en Noord-Afrika tonen wilde runderen, de oeros (Bos primigenius), onder de gewaardeerde prooi van jagers uit het Stenen Tijdperk. Deze majestueuze dieren stonden bijna 2 M aan de schoft en hadden hoorns tot 1 M lang. Stieren worden meestal weergegeven als donkerbruin of zwart met koeien en kalveren roodbruin, hoewel witte en gespikkelde dieren ook voorkomen in de schilderijen ( Felius 1985 ). De oeros verspreidden zich na de ijstijd (250.000 jaar geleden) vanuit West-Azië en zouden tot het begin van de 17e eeuw in Europa hebben overleefd. Ergens voor hun uitsterven, waarschijnlijk 7000 tot 10.000 jaar geleden, werden de oeros gedomesticeerd. Ten minste 2 domestications zijn waarschijnlijk vertegenwoordigd in rassen van runderen op het moment van dit schrijven. Bos primigenius primigenius, een Europees oerosubtype dat blijkt uit het fossielenregister, wordt beschouwd als de voorouder van de huidige bultloze runderrassen met de soortaanduiding Bos taurus . Een Aziatisch ouroch subtype, Bos primigenius namadicus, gaf waarschijnlijk aanleiding tot de huidige humped Zebu rassen geclassificeerd als Bos indicus .

hoewel gedomesticeerde runderrassen in twee soorten zijn verdeeld, zijn zij volledig interferiel; in feite zijn in deze eeuw verschillende synthetische rassen ontstaan uit intercrossen van Stier-en indicusrassen. De chromosoomaantallen zijn identiek: 29 autosomen, die allemaal acrocentrisch zijn, en een submetacentrisch X. De morfologie van de Y-chromosomen is het enige erkende structurele verschil in B. taurus en B. indicus karyotypes. Dus, de” vee ” gen kaart ontwikkeld tot nu toe en besproken in dit artikel is voor 2 soorten die veel mensen, waaronder ikzelf, geloven moeten worden heringedeeld als 1. Bovinae is een geslacht van runderen uit de familie Bovidae, de onderorde Ruminantia en de orde Artiodactyla.

een standaard karyotype voor runderen werd opgelost door Popescu en anderen (1996 ), met gennomenclatuur volgens de richtlijnen voor humane genennomenclatuur zoals aanbevolen door de International Society for Animal Genetics (ISAG). Loci zonder menselijke equivalenten worden genoemd volgens de aanbevelingen van het Committee on Genetic Nomenclature of Sheep and Goats ( COGNOSAG 1995 ).

redenen voor het in kaart brengen van deze soort

de snelle ontwikkeling van genoomkaarten bij runderen, net als bij andere diersoorten, werd gedreven door verschillende motiverende krachten. Het uitgebreide gebruik van vergelijkende gen mapping als een belangrijk instrument voor de studie van chromosomale evolutie bij dieren geeft voldoende reden om THC boviene genoom in kaart te brengen. Het Internationaal gefinancierde en sterk georganiseerde human genome initiative heeft reeds de standaard ge-nomische kaart van zoogdieren opgeleverd waarmee alle andere uiteindelijk zullen worden vergeleken. De genoomkaart van de laboratoriummuis blijft zich snel ontwikkelen en zal ongetwijfeld de eerste vergelijkingsmaat voor het evalueren van zoogdierchromosomale behoud en genomische evolutie zijn. Nochtans, Spelen andere zoogdieren, met inbegrip van vee, uiterst belangrijke rollen in het helpen om de wegen van chromosomale herschikking te begrijpen die zoogdierevolutie hebben begeleid. Op het moment van dit schrijven, is het duidelijk geworden door vergelijkende mapping dat sommige zoogdieren zoals runderen en katten genomen hebben die beter bewaard zijn ten opzichte van het menselijke genoom dan het meest vaak vergeleken muizengenoom. Deze hoogst bewaarde genomen weerspiegelen waarschijnlijk het meest nauwkeurig de chromosomale regeling van het voorouderlijke zoogdier. Op zijn minst, tonen zij aan dat het totale beeld van zoogdierchromosoomevolutie niet volledig door verschillen in de genomen van mensen en muizen kan worden vertegenwoordigd. De uitgebreide vergelijkende kartering met inbegrip van de genomen van vee zal een waardevolle bijdrage aan het begrip chromosomale evolutie van zoogdieren in een universele context blijven leveren.

het potentieel voor marker-assisted selection (MAS 1 ) van wenselijke en verkoopbare eigenschappen is de drijvende kracht achter het in kaart brengen van gen bij veesoorten. Genetische merkers van voordelige allelen voor economische trait loci (ETL 1 ), met inbegrip van kwantitatieve trait loci (QTL 1), hebben het potentieel om het tempo en de efficiëntie van genetische winst door middel van selectieve fokkerij te verbeteren, een concept dat werd ontwikkeld lang voordat de technische instrumenten beschikbaar kwamen voor de implementatie ervan ( Smith en Simpson 1986 ; Soller en Beckmann 1982 ; Weller e.a. 1990). De beste markers voor gebruik in selectieve fokprogramma ‘ s zijn uiteraard de genvarianten die daadwerkelijk verantwoordelijk zijn voor fenotypische verschillen in de belangrijke eigenschappen. Hoewel dergelijke tellers nog zeldzaam zijn, zijn een paar geà dentificeerd door grondig onderzoek naar variatie in genen verondersteld om betrokken te zijn bij de fysiologische wegen die tot het fenotype van belang leiden. Deze zogenaamde” kandidaat-gen ” benadering van marker identificatie vereist een gedegen fundamentele kennis van de fysiologie die ten grondslag ligt aan de eigenschap gevolgd door uitgebreide en meestal dure screening /’of variatie in kandidaat-genen met betrekking tot deze processen. Idealiter, kan de opeenvolgingsvariatie met betrekking tot de eigenschap uiteindelijk direct in de teller analyse worden opgenomen. Helaas, fysiologische basis voor vele economische eigenschappen blijven onopgelost, en kandidaat-genen zijn niet duidelijk. Alternatief, zelfs wanneer de fysiologie wordt begrepen, kan de complexiteit van de eigenschap een lange en omslachtige lijst van kandidaatgenen voorstellen. ETL, en zelfs QTL , kunnen echter in kaart worden gebracht door linkage analyse ( Andersson en anderen 1994 ; Georges en anderen 1993a , B, 1995 ; Lander en Botstein 1989 ; Paterson en anderen 1989 ). De tellers die in nabijheid aan ETL in kaart worden gebracht kunnen worden gebruikt om in selectie voor ETL bij te staan als de nieuwe combinatiefrequentie voldoende klein is en de chromosomale fase van teller en ETL-allelen bekend is. De efficiëntie van MAS kan worden verhoogd door tellers aan weerszijden van de ETL te identificeren aangezien de recombinatie in het door 2 tellers overspannen gebied kan worden ontdekt. Een belangrijk vroeg doel van cattle gen mapping was daarom om kaarten van zeer polymorfe markers te produceren met intervallen van ongeveer 20 cM (1 cM = 1% recombinatie) of minder over elk chromosoom. Deze markers zouden dan beschikbaar kunnen zijn voor het in kaart brengen van studies in families die QTL scheiden, hopelijk resulterend in koppeling associaties van de QTL met 1 of meer markers. Onder de juiste fokprotocollen kunnen dan gekoppelde merkers worden gebruikt voor MAS.

een ander doel van Gen mapping is het identificeren en klonen van genen die verantwoordelijk zijn voor ETL. Het is duidelijk uit de discussie hierboven dat MAS veel efficiënter is wanneer het variatie in de genen gebruikt die eigenlijk verantwoordelijk zijn voor de ETL. Belangrijker, een volledig begrip van de potentiële interactie van de eigenschap met andere fysiologische processen is slechts mogelijk wanneer de betrokken genen bekend zijn. De term ” reverse genetics “is in algemeen gebruik vervangen door” positional cloning “of” map based cloning ” om het proces te beschrijven waarbij de toepassing van map-informatie wordt gebruikt om een gen te klonen dat verantwoordelijk is voor een specifieke eigenschap bij gebrek aan informatie over de biochemische of moleculaire basis van de eigenschap. Hoewel de taak van het positioneel klonen van genen in om het even welke species formidabel is, is het klonen van genen voor ETL in vee bijna prohibitief. Dierkaarten zullen zeker nooit zo dicht zijn als die van de mens. De ontwikkeling en het gebruik van grote wisselplaatbibliotheken voor diersoorten begint nog maar net. Van nature voorkomende chromosomale deleties van belangrijke genen, belangrijke hulpmiddelen in veel van de menselijke en muissuccessen, zijn niet geïdentificeerd en gepropageerd in vee. De taak wordt verder bemoeilijkt door de kwantitatieve aard van de meeste kenmerken van economisch belang in landbouwhuisdieren en het gebrek aan wereldwijde onderzoeksondersteuning voor de dierlijke landbouw in vergelijking met het human genome initiative. Alternatieve strategieën voor conventioneel positioneel klonen moeten worden gepland en ontwikkeld. Een voorgestelde benadering is “vergelijkend kandidaat positioneel klonen,” die voordeel haalt uit kennis van de evolutionaire geschiedenis van chromosomen en snelle vooruitgang in de menselijke en muiskaarten.

huidige Kaartstatus

fysieke Kaartstatus

meer dan 400 type I-loci zijn in kaart gebracht bij runderen ( Fries and others 1993 ; O ‘ Brien and others 1993 ; Womack and Kata 1995 ) voornamelijk door middel van somatische celgenetica ( Arruga and others 1992 ; Womack and Moll 1986 ). Deze synteny kaarten hebben een basis voor genoomkaarten in vee, die de grenzen van chromosomale behoud ten opzichte van de kaart-rijke genomen van muizen en mensen. Nochtans, is de vergelijkende kaart onvolledig, die noch behoud noch herschikking van genorde behandelt.

hybridisatie in situ, met name met fluorescentie, is effectief gebruikt om de volgorde van type I-loci aan te pakken, syntenische groepen aan specifieke chromosomen toe te wijzen en de snel groeiende linkage map aan chromosomen te verankeren ( Fries and others 1993 ; Gallagher and others 1993 ; Iannuzzi and others 1993 ; Solinas-Toldo and others 1993 ). Op het moment van dit schrijven, zijn meer dan 100 in situ lokalisaties van unieke opeenvolgingen geà dentificeerd op runderchromosomen. Alle bovine syntenic groepen zijn nu verankerd aan specifieke chromosomen door fluorescentie in situ hybridisatie (FISH 1), en de linkage map is fysiek verankerd op ongeveer 100 plaatsen op alle bovine chromosomen.

Linkage Maps

eerste generatie bovine linkage maps (Barendse e. a. 1994; Bishop e.a., 1994 ) zijn uitgebreid in 3 onlangs gepubliceerde kaarten met markeringen van in totaal 1250 ( Kappes e. a. 1997), 746 ( Barendse e. a. 1997) en 269 ( Ma e. a. 1996). Deze gecombineerde kaarten bevatten bijna 1400 unieke markeringen met een gemiddelde afstand van 2 tot 2,5 cM. Hoewel de meerderheid van vertegenwoordigde tellers microsatellites zijn, zijn bijna 200 binnen of dichtbij codageopvolgingen. Geslacht-gemiddelde totale genoomgrootte is 2990 cM (Kappes and others 1997 ) en 3532 cM ( Barendse and others 1997) op de 2 grotere kaarten. In tegenstelling tot de mens en muis kaarten, zeer weinig geslacht verschil in recombinatie werd waargenomen in deze 2 runderen kaarten. De man – specifieke kaart van Ma en anderen (1996 ) beslaat 1975 cM, die ongetwijfeld zal groeien als markers worden toegevoegd.

vergelijkende kaart

ongeveer 400 loci zijn in kaart gebracht bij zowel runderen als mensen. De meeste hiervan zijn ook in kaart gebracht bij muizen. Hoewel er een uitgebreid behoud van syntenie is waargenomen tussen vee en mensen ( Threadgill en Womack 1991 ; Womack en Kata 1995 ; Womack en Moll 1986 ), is het behoud van de koppeling (behoud van de genorde) mogelijk niet zo wijdverbreid. Barendse and others (1997 ) incorporeerde een voldoende aantal type I loci in de linkage map om de aanwezigheid van talrijke herschikkingen van genorde binnen geconserveerde syntenieën aan te tonen. Een interspecifieke hybride backcross (Riggs and others 1997) werd gebruikt om kaarten van boviene chromosomen 7 en 19 te genereren die voldoende aantallen genen bevatten om deze vraag te beantwoorden. Genorde herschikking binnen geconserveerde synteny op BTA 7 / HSA 5 werd aangetoond (Gao en Womack 1997 ) met een belangrijk breekpunt in segment homologie geïdentificeerd in het kleine gebied tussen bovine AMH en CSF2. Een soortgelijk patroon werd onthuld in bovine chromosoom 19 (Yang and Womack 1997). HSA 17 en BTA 19 zijn volledig behouden syntenische groepen, maar de lineaire volgorde van genen is herschikt. Deze gegevens ondersteunen de behoefte aan geordende vergelijkende kaarten om de extrapolatie van kandidaat-genen voor rundereigenschappen uit de menselijke genkaart te vergemakkelijken.

een belangrijke bijdrage aan de vergelijkende genmapping is heterologe chromosomale schilderkunst of zoölogische (ZOO)-vissen schilderkunst. Solinas-Toldo and others (1995 ), Hayes (1995) en Chowdhary and others (1996 ) hebben runderchromosomen geschilderd met menselijke chromosoom-specifieke bibliotheken om segmenten van homologie af te bakenen. Deze studies definiëren de grenzen van chromosomale behoud op het” mens op vee ” cytogenetische niveau; en ze zijn zeer consistent, op het moment van dit schrijven, met de resultaten van vergelijkende synteny mapping, die “vee op menselijke” homologie definieert. Net als synteny in kaart brengen, richten zij zich niet op behoud van genorde in homologe segmenten.

benaderingen gebruikt voor de ontwikkeling van de kaart

Synteny Mapping

” Synteny “betekent simpelweg” op dezelfde streng “of, in genetische terminologie,” op hetzelfde chromosoom.”Een synteny kaart is niets meer dan een lijst van genen bekend om te verblijven op hetzelfde chromosoom in een bepaalde soort. “Geconserveerd synteny’ werd gebruikt door Nadeau (1989 ) om de locatie van 2 of meer homologe genen op hetzelfde chromosoom in verschillende soorten te beschrijven. Synteny mag niet worden vervangen door “geconserveerde synteny” in onze vergelijking van kaarten tussen soorten. Synteny mapping wordt waarschijnlijk geassocieerd met vergelijkende mapping omdat de enige kaarten die beschikbaar zijn voor vergelijking tussen de meeste diersoorten tot nu toe synteny maps zijn geweest.

somatische celgenetica is nog steeds de meest gebruikte methode voor het maken van synteny kaarten. De hybride somatische cellen kunnen zo worden geconstrueerd dat de chromosomen van praktisch om het even welke voorouderspecies bij voorkeur verloren gaan. Elke hybride kloon zal een gedeeltelijk genoom van die soort samen met het volledige genoom van de andere behouden die gewoonlijk een getransformeerde knaagdiercellijn is. Aangezien chromosoomverlies min of meer willekeurig is, zal elke kloon een andere subset van chromosomen van de species behouden die in kaart worden gebracht. Net als in menselijke gen mapping, zal analyse van paren van genen in een panel van hybride cellijnen concordantie of onenigheid van hun retentie onthullen. Concordantie van retentie is bewijs voor de locatie van 2 genen op dezelfde chromosomen. Omgekeerd, is de discordantie van behoud bewijsmateriaal voor asynteny (hun plaats op verschillende chromosomen). Genproducten of DNA-sequenties kunnen door syntenyanalyse in elke soort in kaart worden gebracht, zolang de aanwezigheid of afwezigheid van het gen of genproduct van de doelsoort kan worden vastgesteld tegen de volledig behouden genomische achtergrond van knaagdieren. De elektroforese van het enzym, het zuidelijke bevlekken met unieke opeenvolgingssondes, en de versterking van de polymerasekettingreactie met species-discriminerende inleidingen zijn allen efficiënte analytische hulpmiddelen voor synteny het in kaart brengen geweest.

somatische celgenetica leidt doorgaans niet tot de toewijzing van merkers aan specifieke chromosomale sites of zelfs aan chromosomale subregio ‘ s. Bijgevolg zijn genen op een synteny kaart meestal niet geordend. Somatische celmethoden die herschikte chromosomen gebruiken zijn een uitzondering op deze generalisatie en zijn zeer effectief gebruikt om genen in de menselijke kaart te ordenen.Radiation hybrid mapping (Cox and others 1990; Walter and others 1994) is onlangs een belangrijk instrument geworden voor het maken van hoge-resolutie kaarten van menselijke chromosomen. De toegepaste technieken zijn variaties van fundamentele somatische celgenetica waarin de donorcellen zijn bestraald om chromosoomfragmentatie te bereiken. Statistische analyse is gebaseerd op de principes van linkage analyse, dat wil zeggen, Grotere nabijheid van 2 loci resulteert in minder scheiding door willekeurige chromosomale herschikking. Voor het eerst gebruikt door Goss en Harris (1975 ), kan de techniek worden gebruikt met enkele chromosoomhybriden als doorstraalde donor ( Cox and others 1990 ) of met totale genoombestraling in een diploïde donorcel ( Walter and others 1994 ). Of gebruikt in het in kaart brengen van één enkel chromosoom of een geheel genoom, is de technologie efficiënt voor het construeren van aaneengesloten kaarten van zoogdierchromosomen op een niveau van 500-kb van resolutie. Deze methode kan de ideale benadering van vergelijkende genafbeelding blijken te zijn aangezien het een geordende kaart zonder de vereiste van het scheiden van polymorfismen in het kweken van populaties verstrekt.

hybridisatie in Situ

unieke DNA-sequenties, repetitieve elementen en hele genomen zijn allemaal effectief gelokaliseerd op chromosomale plaatsen door hybridisatie in situ. Deze techniek gebruikt de gehechtheid van een microscopisch opspoorbare teller aan een sonde van DNA door kruising van de sonde aan gedenatureerde DNA van een anders intact chromosoom wordt gevolgd die. De specificiteit van kruising wordt bepaald door de uniciteit van de sonde. Hoewel de radioactieve sondes de vroege toepassing van deze technologie domineerden, worden de fluorescente sondes nu algemeen gebruikt. In haar review of FISH, merkt Trask (1991 ) op dat het de volgende voordelen heeft ten opzichte van isotopische labeling: het biedt een superieure ruimtelijke resolutie, meestal vereist visualisatie van minder geëtiketteerde chromosomen; het is sneller; en de gebruikte sonde is over het algemeen stabieler. De gevoeligheden zijn gelijkaardig, elk die een paar kilobaseparen van ononderbroken opeenvolging als het kruisen sonde vereisen. De regelingen zijn ontwikkeld die het gebruik van veelvoudige sondes met verschillende kleursignalen op de zelfde chromosomen toestaan. Dergelijk gebruik is bijzonder belangrijk voor het in kaart brengen van genen omdat het het potentieel voor het bestellen van loci binnen de resolutielimieten van ongeveer 100 kb verstrekt.

Kosmiden, of kloonvectoren die geschikt zijn voor grote DNA-sequenties (tot 45 kb), zijn effectief gebruikt als sondes voor vissen. Aangezien deze grote tussenvoegsels vaak repetitief DNA bevatten, moet doeldna eerst met unlabled totaal genomic DNA worden voorgehybridiiseerd. Deze methode is effectief gebruikt om koppelingskaarten aan chromosomen te verankeren door kosmiden te kruisen die hoogst polymorfe tellers bevatten die in koppelingsafbeelding worden gebruikt.

de hierboven beschreven technologieën resulteren in fysieke kaarten die de fysieke relaties van loci weergeven met de chromosomen waarop zij zich bevinden. Hogere resolutie fysieke kaarten met gedefinieerde tellers in aaneengesloten klonen (contig kaarten) zijn aanstaande in vee, maar zal waarschijnlijk overspannen kleine genomische regio ‘ s van speciaal belang in plaats van hele chromosomen zoals gericht in het menselijk genoom initiatief en de voorwaarde voor het totale genoom sequencing.

Linkage Mapping

Linkage maps worden gedefinieerd in meiotische in plaats van fysieke termen, met een kaart-eenheid die 1% recombinatie vertegenwoordigt. Aangezien de koppeling alleen meetbaar is in gametische producten, vereist het in kaart brengen van de koppeling detectie van maternale en vaderlijke allelen in gameten geproduceerd door heterozygote individuen; dus zijn zowel polymorfisme als grote aantallen Nakomelingen vereisten voor het in kaart brengen van de koppeling. De kaart van Barendse en anderen (1997 ) resulteerde /’rom marker typering in 328 rund nakomelingen uit 15 full-sib families variërend in grootte van 3 tot 36. De families bestaan uit kruisingen van verschillende rassen en vormen het International Bovine Reference Family Panel (IBRP). De kaart van Kappes en anderen (1997) werd gegenereerd uit 180 nakomelingen van het meat Animal Research Center (MARC) referentiepopulatie ( Bishop en anderen, 1994), en de kaart van Ma en anderen (1996) komt uit 9 vaderlijke half-sib families bekend als de Illinois referentie/Resource Families (IRRF), waaronder 459 Nakomelingen.

Markers voor mapping doeleinden zijn gecategoriseerd als type I of II door O ‘ Brien (1992 ). Type I tellers, die uitgedrukt opeenvolgingen (genen) gewoonlijk van 1 zoogdierspecies aan een andere worden behouden, worden geadviseerd voor gebruik in vergelijkende genafbeelding. Helaas zijn ze meestal niet zeer polymorf en zijn daarom moeilijk te integreren in koppelingskaarten. Type II de tellers zijn hoogst polymorfe anonieme opeenvolgingen wijd gebruikt voor het in kaart brengen van de koppeling. De markers van keuze voor vee koppeling mapping zijn microsatellieten, die domineren de koppeling kaarten hierboven besproken.

wetenschappelijke bijdragen van de kaart

een groeiend aantal kenmerken van economisch belang worden op de kaart van het genoom van runderen geplaatst. Bovine leukocyt adhesion deficiëntie (LAD 1) (Shuster and others 1992 ; Threadgill and Womack 1991) en uridine monofosfaat synthetase deficiëntie ( UMPS) zijn in kaart gebracht op specifieke plaatsen op chromosoom 1 (Ryan and others 1994 ; Schwenger and others 1993). Bola bleek geassocieerd te zijn met gevoeligheid voor leukemievirusinfectie ( Lewin e.a. 1988). Georges en anderen (1993a ) hebben verbinding van de ondervraagde locus aan microsatellieten op chromosoom 1 gevonden. De weverziekte brengt aan merkers op chromosoom 4 ( Georges en anderen 1993b ) in kaart en heeft het toegevoegde belang om met een kwantitatieve eigenschap voor betere melkproductie te worden geassocieerd. De variatie rond het prolactingen op chromosoom 23 (Cowan en anderen 1990 ) is gerelateerd aan melkproductie in sommige holsteinbeerfamilies, en Georges en anderen (1995) hebben in kaart gebrachte microsatellieten gebruikt om extra 5 QTL voor melkproductie te lokaliseren. Het aantal ETL op de kaart van het rundergenoom neemt snel toe, en er is minstens 1 compleet succesverhaal naar voren gekomen. De spierhypertrofie ( double muscling) eigenschap werd in kaart gebracht aan microsatelliet markers op chromosoom 2 (Charlier en anderen 1995 ). Het vergelijkende kandidaat positionele klonen stelde myostatin voor als kandidaatgen aan Grobet en anderen (1997), die een 11-bp deletie identificeerden verantwoordelijk voor de eigenschap in Belgisch blauw vee.

een uitstekend voorbeeld van een succesvolle zoektocht naar kandidaatgen is dat van Shuster e.a. (1992 ), die het genetische defect dat verantwoordelijk is voor LAD bij holsteinvee identificeerden als een missense mutatie die aminozuur 128 codeert in CDI8. Het werd toen mogelijk om de mutant en normale allelen door de polymerasekettingreactie te onderscheiden, die de ideale genetische teller van deze economische eigenschap locus verschafte.

verwachte toekomstige bijdragen van de kaart

het grote aantal in kaart gebrachte markers dat bestaat bij runderen op het moment van dit schrijven biedt uitgebreide genoomdekking voor het in kaart brengen van ETL in families die de kenmerken scheiden. Helaas vereist elke ETL meestal een unieke segregerende familie, die over het algemeen dure ontwikkeling en onderhoud vereist. Niettemin, zijn de hulpbronfamilies integraal en noodzakelijk in de uiteindelijke toepassing van de genkaart aan economische verbetering. Het in kaart brengen van ETL naar gebieden van een chromosoom tussen 10 en 20 cM zal waarschijnlijk worden gevolgd door hoge resolutie in kaart brengen in een poging uiteindelijk om de verantwoordelijke genen te identificeren en te klonen. Chromosoom – specifieke bibliotheken worden ontwikkeld om dit proces te helpen. Fokkers zouden niet tevreden moeten zijn en zullen waarschijnlijk niet tevreden zijn met alleen een benadering van de ETL-markerafstand (zoals 10 cM).

de volgende belangrijke stap, het identificeren en klonen van ETL, is formidabel. De kaarten met hoge dichtheid, talrijke chromosomale schrappingen, en de grote tussenvoegsel contigs die zeer tot het positionele klonen van menselijke ziekteloci hebben bijgedragen zijn eenvoudig niet beschikbaar voor dierlijk ETL het klonen. Het is onwaarschijnlijk dat deze rijkdom aan middelen ooit beschikbaar zal zijn voor vee. Nochtans, is het positionele klonen van menselijke genen snel shilling in de richting van de positionele kandidaat ( Collins 1995 ) benadering, die meer op de beschikbaarheid van een pool van uitgedrukte genen steunt die aan de zelfde chromosomale gebieden zoals het ziektegen worden in kaart gebracht en minder op het lopen en springen van een verbonden teller. Bij runderen, net als bij mensen, zal het 3-stappen proces voor positionele kandidaat klonen van het gen voor een belangrijke eigenschap zijn (1) het lokaliseren van de eigenschap locus naar een chromosomale subregio, (2) het zoeken naar beschikbare databases voor redelijke kandidaat genen, en (3) het testen van kandidaat genen voor variatie gecorreleerd met fenotype. Het is duidelijk dat Stap 2 onrealistisch is bij vee, aangezien slechts 400 van de ongeveer 70.000 genen zijn toegewezen aan chromosomen op het moment van dit schrijven. Deze stap was bijna net zo onrealistisch bij mensen tot eind jaren negentig, toen verschillende internationale initiatieven zich richtten op het op grote schaal in kaart brengen van uitgedrukte sequentietags (ESTs 1 ). Het succes van deze inspanningen suggereert dat de meeste menselijke transcripten waarschijnlijk in de komende jaren in kaart zullen worden gebracht ( Collins 1995 ). De sleutel tot het klonen van ETL van runderen kan dus liggen in vergelijkende genoomdatabases die een rundersegment van 10 cM kunnen vertalen naar zijn menselijke tegenhanger en vervolgens kunnen zoeken naar menselijke ESTs in het segment met kenmerken die kunnen worden toegepast op het fenotype van runderen.

men kan veronderstellen dat met ongeveer 20 potentiële kandidaatgenen per centimeter, 200 genen of ESTs de totale kandidaatpool zullen vormen. Zo ‘ n vergelijkende positionele kandidaat-klonen strategie biedt hoop voor ETL klonen dat niet duidelijk is met de conventionele strategieën van kaart-gebaseerde klonen van menselijke ziektegenen. Deze strategie werd met succes uitgevoerd in de zoektocht naar het dubbel Gespierde gen hierboven beschreven. Het systematisch gebruik van menselijke EST-gegevensbanken voor de identificatie van dierlijke genen die verantwoordelijk zijn voor ETL vereist echter vergelijkende kaarten met een grotere nauwkeurigheid dan die welke momenteel beschikbaar zijn. Identificatie van de grenzen van geconserveerde synteny is niet voldoende. We moeten doorgaan met het identificeren van de interne herschikkingen die zoogdierchromosomale evolutie hebben begeleid en hebben geresulteerd in herschikking van genorde binnen deze grenzen van behouden syntenie. Een veelbelovende benadering van geordende vergelijkende kaarten is een uitgebreider gebruik van radiation hybrid mapping.

het is ook belangrijk om te beginnen met het in kaart brengen van runder transcripten en kandidaat-genen voor eigenschappen die gelokaliseerd zijn in specifieke genomische regio ‘ s. Opnieuw zullen panelen van stralingshybriden van cruciaal belang zijn voor het in kaart brengen van Runderests en voor hun integratie met microsatelliet markers uit de linkage maps.

gebruik van de kaart en toegankelijkheid

kaarten van het rundergenoom zijn buiten het bereik van een enkele illustratie gegroeid. Deze gegevens en afbeeldingen zijn echter op verschillende websites beschikbaar (Tabel 1 ).

Tabel 1

websites voor databases voor het in kaart brengen van rundergen

Database . adres .
ONS Runderen ArkDB http://bos.cvm.tamu.edu/bovarkdb.html
Dier Genoom Database, Japan http://ws4.niai.affrc.go.jp/jgbase.html
BovMap Database, INRA, Frankrijk http://locus.jouy.inra.fr/cgi-bin/bovmap/intro.pl
Vee Genoom Database SCIRO, Australië http://spinal.tag.csiro.au/
Vlees Animal Research Center (MARC), USDA een http://sol.marc.usda.gov/
Illinois Referentie/Bron Gezinnen (IRRF) http://cagst.animal.uiuc.edu/
Database . adres .
ONS Runderen ArkDB http://bos.cvm.tamu.edu/bovarkdb.html
Dier Genoom Database, Japan http://ws4.niai.affrc.go.jp/jgbase.html
BovMap Database, INRA, Frankrijk http://locus.jouy.inra.fr/cgi-bin/bovmap/intro.pl
Vee Genoom Database SCIRO, Australië http://spinal.tag.csiro.au/
Vlees Animal Research Center (MARC), USDA een http://sol.marc.usda.gov/
Illinois Referentie/Bron Gezinnen (IRRF) http://cagst.animal.uiuc.edu/
een

USDA, Het AMERIKAANSE Ministerie van Landbouw.

Tabel 1

websites voor databases voor het in kaart brengen van rundergen

Database . adres .
ONS Runderen ArkDB http://bos.cvm.tamu.edu/bovarkdb.html
Dier Genoom Database, Japan http://ws4.niai.affrc.go.jp/jgbase.html
BovMap Database, INRA, Frankrijk http://locus.jouy.inra.fr/cgi-bin/bovmap/intro.pl
Vee Genoom Database SCIRO, Australië http://spinal.tag.csiro.au/
Vlees Animal Research Center (MARC), USDA een http://sol.marc.usda.gov/
Illinois Referentie/Bron Gezinnen (IRRF) http://cagst.animal.uiuc.edu/
Database . adres .
ONS Runderen ArkDB http://bos.cvm.tamu.edu/bovarkdb.html
Dier Genoom Database, Japan http://ws4.niai.affrc.go.jp/jgbase.html
BovMap Database, INRA, Frankrijk http://locus.jouy.inra.fr/cgi-bin/bovmap/intro.pl
Vee Genoom Database SCIRO, Australië http://spinal.tag.csiro.au/
Vlees Animal Research Center (MARC), USDA een http://sol.marc.usda.gov/
Illinois Referentie/Bron Gezinnen (IRRF) http://cagst.animal.uiuc.edu/
een

USDA, Het AMERIKAANSE Ministerie van Landbouw.

de 3 linkage maps besproken in de voorgaande paragraaf getiteld Current Map Status kan worden gevonden op de CSIRO, MARC, en IRRF sites, respectievelijk. Samenvattende koppelingskaarten worden gegenereerd uit de nagrp, Japan en INRA databases. De nagrp-site bevat ook vergelijkende kaarten van “cow on human” en “human on cow” met bijbehorende muisgegevens.

conclusie

de bovine genome map bevat een synteny map, een linkage map en ten minste 1 in situ hybridisatie voor elk chromosoom. Meer dan 1400 markeringen zijn geplaatst op ten minste 3 gepubliceerde linkage kaarten. Deze markers worden nu gebruikt om kaarten van ETL te genereren in een versneld tempo. De vraag hoe genen te identificeren die verantwoordelijk zijn voor in kaart gebrachte ETL bij runderen (en andere diersoorten) is formidabel. Een voorgestelde aanpak is door middel van vergelijkende kandidaat-positionele klonen, waarbij kandidaat-genen van de mens en muis kaarten worden verkregen uit de bovine vergelijkende kaart. Het is duidelijk geworden dat de identificatie van geconserveerde synteny tussen species onvoldoende is voor vergelijkend kandidaat positioneel klonen toe te schrijven aan de overvloedige herschikkingen van genorde binnen geconserveerde syntenic groepen. De lopende experimenten om genorde verder op te lossen omvatten een interspecifieke hybride backcross en straling hybride somatische celanalyse.

Andersson
L

Haley
CS

Ellegren
H

Knott ‘
SA

Johansson
M

Andersson
K

Andersson-Eklund
L

Edfors-Lilja
Ik

Fredholm
M

Hansson
Ik

Hakansson
J

Lundströ
K

.

1994

.

genetische mapping van kwantitatieve trait loci voor groei en vetheid bij varkens

.

wetenschap
236

:

1771

1774

.

Arruga
MV

Monteagudo
LV

Tejedor
MT

.

1992

.

toewijzing van twee merkers die door humaan chromosoom I worden gedragen aan verschillende rundveesyntenygroepen: FH naar UI en PEPC naar HI7 (chromosoom 8)

.

Cytogenetcelgenet
59

:

45

47

.

Barendse
W

Armitage
SM

Kossarek
LM

Shalom
Een

Kirkpatrick
BW

Ryan
BEN

Clayton
D

Li
L

Neibergs
HL

Zhang
N

Grosse
WM

Weiss
J

Creighton
P

McCarthy
F

Ron
M

Teale
AJ

Friet
R

McGraw
RA

Moore
SS

Georges
M

Soller
M

Womack
JE

Hetzel
DJ

.

1994

.

een genetische koppelingskaart van het boviene genoom

.

Nat Genet
6

:

227

235

.

Barendse
W

Vaiman
D

Kemp
SJ

Sugimoto
Y

Armitage
SM

Williams
JL

Zon
HS

Eggen
Een

Agaba
M

Aleyasin
SA

Band
M

Bisschop
MD

Buitkamp
J

Byrne
K

Collins
F

Cooper
L

Coppettiers
W

Denys
B

Drinkwater
RD

Easterday
K

Elduque
C

Ennis
S

Erhardt
G

Ferretti
L

Flavin
N

Gao
Q

Georges
M

Gurung
R

Harlicius
B

Hawkins
G

Hetzel
J

Hirano
T

Hulme
D

Jorgensen
C

Kessler
M

Kirkpatrick
BW

Konfortov
B

Hoge Snelheid
Hoge Snelheid

Kuhn
C

Lenktra
JA

Leveziel
H

Lewin
HA

Leyhe
B

Lil
L

Martin Burriel
ik

McGraw
R.Een

Miller
JR

Moody ‘
DE

Moore
SS

Nakane
S

Nijman
IJ

Olsaker
ik

pracht en Praal
D

Rando
Een

Ron
M

Shalom
Een

Teale
AJ

Thieven
U

Urquhart
BGD

Vage
DI

Van de Weghe
A

Varvio
S

Velmala
R

Vilkki
J

Weikard
R

Woodside
C

Womack
JE

Zanotti
M

Zaragoza
P

.

1997

.

een genetische linkagekaart met gemiddelde dichtheid van het boviene genoom

.

Mamm-Genoom
8

:

21

28

.

Bisschop
MD

Kappes
SM

Keele
JW

Steen
RT

Sunden
SLF

Hawkins
GA

Solinas Toldo
S

Friet
R

Grosz
MD

Yoo
J

Beattie
CW

.

1994

.

een genetische koppelingskaart van runderen

.

genetica
136

:

619

639

Charlier
C

Coppieters
W

Farnir
F

Grobet
L

Leroy
PL

Michaux
C

Mni
M

Schwers
A

Vanmanshoven
P

Hanset
R

Georges
M

.

1995

.

het MH-gen dat dubbelspiervorming veroorzaakt in rundveekaarten tot runderchromosoom 2

.

Mamm-Genoom
6

:

788

792

.

Chowdhary
BP

Frönicke
L

Gustavsson
ik

Scherthan
H

.

1996

.

vergelijkende analyse van de genomen van runderen en mensen: Detectie van chromosomale homologieën

op basis van dierentuinen en genkaarten .

Mamm-Genoom
7

:

297

302

.

COGNOSAG .

.

1995

.

Revised guidelines for Gen nomenclature in ruminants 1993

.

Genet Sel Evol
27

:

89

93

.

Collins
FS

.

1995

.

positioneel klonen gaat van perditioneel naar traditioneel

.

Nat Genet
9

:

347

350

.

Cowan
CM

Dentine
de HEER

Ax
RL

Schuler
LA

.

1990

.

structurele variatie rond prolactine gen gekoppeld aan kwantitatieve eigenschappen in een elite Holsteinse vaderfamilie

.

Theor Appl Genet
79

:

577

582

.

Cox
DR

Burmeister
M

Prijs
ER

Kim
S

Myers
RM

.

1990

.

Radiation hybrid mapping: een genetische somatische celmethode voor het construeren van kaarten met hoge resolutie van zoogdierchromosomen

.

wetenschap
250

:

245

250

.

Felius
M

.

1985

. Genus Bos: Cattle breeds of the world.

Rahway NJ

:

Merck Sharp & Dohme-AGVET, Division of Merck en Co

.

Fries
R

Eggen
A

Womack
je

.

1993

.

the bovine genome map

.

Mamm-Genoom
4

:

405

428

.

Gallagher
DS

Jr

Threadgill
DW

Ryan
BEN

Womack
JE

Irwin
DM

.

1993

.

fysieke mapping van de lysozym-genfamilie bij runderen

.

Mamm-Genoom
4

:

368

373

.

Gao
Q

Womack
je

.

1997

.

een genetische kaart van bovine chromosoom 7 met een interspecifiek hybride backcross panel

.

Mamm-Genoom
8

:

258

261

.

Georges
M

Drinkwater
R

Koning
T

Mishra
Een

Moore
SS

Nielsen
D

Sargeant
LS

Sorensen
Een

Steele
de HEER

Zhao
X

Womack
JE

Hetzel
J

.

1993

.

microsatelliet mapping van een gen dat de hoornontwikkeling beïnvloedt in Box taurus

.

Nat Genet
4

:

206

210

.

Georges
M

Lanthrop
M

Dietz
AB

Mishra
Een

Nielsen
D

Sargeant
L

Sorensen
Een

Steele
de HEER

Zhao
X

Leipold
H

Womack
JE

.

1993

.

microsatelliet in kaart brengen van het gen dat weverziekte bij runderen veroorzaakt, zal het mogelijk maken een geassocieerde kwantitatieve trait locus

te bestuderen .

Proc Natl Acad Sci U S A
90

:

1058

1062

.

Georges
M

Nielsen
D

Mackinnon
M

Mishra
Een

Okimoto
R

Pasquino
AAN

Sargeant
LS

Sorensen
Een

Steele
de HEER

Zhao
X

Womack
JE

Hoeschelel
I

.

1995

.

kwantitatieve trait loci in kaart brengen die de melkproductie in melkvee beheersen door gebruik te maken van nageslacht testen

.

genetica
139

:

907

920

.

Goss
SJ

Harris
H

.

1975

.

nieuwe methode voor het in kaart brengen van genen in menselijke chromosomen

.

aard
255

:

680

684

.

Grobet
L

Martin
LJR

Poncelet
D

Pirottin
D

Brouwers
B

Riquet
J

Schoeberlein
Een

Dunnet
S

Menissier
F

Massabanda
J

Friet
R

Hanset
R

Georges
M

.

1997

.

een deletie in het boviene myostatinegen veroorzaakt het dubbel Gespierde fenotype bij runderen

.

Nat Genet
17

:

71

74

.

Hayes
H

.

1995

.

Chromosoomschildering met menselijke chromosoomspecifieke DNA-bibliotheken toont de omvang en verspreiding van geconserveerde segmenten in boviene chromosomen

.

Cytogenet Cel Genet
71

:

168

174

Iannuzzi
L

Di Meo
G. P

Gallagher
DS

Ryan
BEN

Ferrara
L

Womack
JE

.

1993

.

chromosomale localisatie van omega-en trofoblastinterferongenen bij geiten en schapen door fluorescerende in situ hybridisatie

.

J Hered
84

:

301

304

.

Kappes
SM

Keele
JW

Steen
RT

McGraw
RA

Sonstegard
TS

Smith
TPL

Lopez-Corrales
NL

Beattie
CW

.

1997

.

een tweede generatie koppelingskaart van het boviene genoom

.

Genoomres
235
249

.

Lander
ES

Botstein
D

.

1989

.

Mendeliaanse factoren die ten grondslag liggen aan kwantitatieve kenmerken in kaart brengen met behulp van RFLP-koppelingskaarten

.

genetica
121

:

185

199

.

Lewin
HA

Wu
M-C

Stewart
JA

Nolan
TJ

.

1988

.

associatie tussen Bolla en subklinische boviene leukemievirusinfectie in een kudde holstein-Friese koeien

.

Immunologie
27

:

338

344

.

Ma
RZ

Beever
JE

Da
Y

Groen
CA

Russ
ik

Park
C

Heyen
DW

Everts
OPNIEUW

Fisher
SR

Overton
KM

Teale
AJ

Kemp
SJ

Hines
HC

Guérin
G

Lewin
HA

.

1996

.

een mannelijke koppelingskaart van het genoom van runderen (Box taurus)

.

J Hered
87

:

261

271

.

Nadeau
JH

.

1989

.

kaarten van koppeling en synteny homologieën tussen muis en mens

.

Trends Genet
5

:

82

86

.

O ‘ Brien
SJ

.

1992

.

mapping van het Zoogdiergenoom: lessen en vooruitzichten

.

Curr Opin Genet Dev
1

:

105

111

.

O ‘ Brien
SJ

Womack
JE

Lyons
LA

Moore
KJ

Jenkins
NA

Copeland
NG

.

1993

.

Anchored reference loci for comparative genome mapping in mammals

.

Nat Genet
3

:

103

112

.

Paterson
AH

Lander
ES

Hewitt
JD

Peterson
S

Lincoln
SE

Tanksley
SD

.

1989

.

resolutie van kwantitatieve eigenschappen in Mendeliaanse factoren door gebruik te maken van een volledige koppeling van polymorfismen van de lengte van restrictiefragmenten

.

aard
335

:

721

726

.

Popescu
CP

Lange
S

Riggs
P

Womack
J

Vlek
S

Friet
R

Gallagher
DS

(Coördinator)

.

1996

.

normalisatie van het karyotype van runderen: rapport van het Comité voor normalisatie van het karyotype van runderen

.

Cytogenetcelgenet
74

:

259

261

.

Riggs
PK

Owens
KE

Rexroad
CE

III

Amaral
MEJ

Womack
JE

.

1997

.

ontwikkeling en eerste karakterisering van een Box taurus X B. gaurus interspecific hybrid backcross panel

.

J Hered
88

:

373

379

.

Ryan
BEN

Gallagher
DS

Jr

Schöber
S

Schwenger
B

Womack
JE

.

1994

.

somatische celkartering en lokalisatie in situ van het bovine uridine monofosfaat synthase gen (UMPS)

.

Mamm-Genoom
5

:

46

47

.

Schwenger
B

Schöber
S

Simon
D

.

1993

.

DUMPS runderen dragen een puntmutatie in het uridine monofosfaat synthase gen

.

Genomica
16

:

241

44

.

Shuster
DE

Kehrli
ME

Jr

Ackermann
de HEER

Gilbert
RO

.

1992

.

identificatie en prevalentie van een genetisch defect dat leukocytenadhesiedeficiëntie veroorzaakt bij holsteinvee

.

Proc Natl Acad Sci U S A
89

:

9225

9929

.

Smith
C

Simpson
SP

.

1986

.

het gebruik van genetisch polymorfisme bij veeverbetering

.

J Anim Ras Genet
103

:

205

217

.

Solinas-Toldo
S

Friet
R

Steffen
P

Neibergs
HL

Barendse
W

Womack
JE

Hetzel
DJ ‘ s

Stranzinger
G

.

1993

.

fysisch in kaart gebrachte, kosmide-ontrived microsatellietmarkers als ankerloci op boviene chromosomen

.

Mamm-Genoom
4

:

720

727

.

Solinas-Toldo
S

Lengauer
C

Friet
R

.

1995

.

Comparative genomic map of human and cattle

.

Genomica
27

:

489

496

.

Soller
M

Beckmann
JS

.

1982

.

polymorfismen van de Beperkingsfragmentlengte en genetische verbetering.Proc of 2nd World Congress on Genetics Applied to Livestock Production, Madrid, 4-8 oktober 1982.
Vol. 6

p

396

404

.

Threadgill
DW

Womack
je

.

1991

.

Synteny mapping van humaan chromosoom 8 loci bij runderen

.

Anim Genet
22

:

117

122

.

Trask
BJ

.

1991

.

fluorescentie in situ hybridisatie

.

Trends Genet
7

:

150

154

.

Walter
MA

Spillett
DJ

Thomas
P

Weissenbach
J

Goodfellow
PN

.

1994

.

a method for constructing radiation hybrid maps of whole genomes

.

Nat Genet
7

:

22

28

.

Weller
JL

Kashi
Y

Soller
M

.

1990

.

vermogen van dochter en kleindochter ontwerpen voor het bepalen van het verband tussen marker loci en kwantitatieve trait loci bij melkvee

.

J Dairy GCB
73

:

2525

2537

.

Womack
JE

Kata
SR

.

1995

. Bovine genome mapping: Evolutionary reference and the power of comparative genomics

.

Curr Opin Genet Dev
5

:

725

733

.

Womack
JE

Moll
YD

.

1986

.

A Gen map of the cow: Conservation of linkage with mouse and man

.

J Hered
77

:

2
7

.

Yang
Y

Womack
je

.

1997

.

constructie van een bovine chromosoom 19 map met een interspecies hybride backcross

.

Mamm-Genoom
8

:

262

266

.

1

afkortingen gebruikt in dit artikel: EST, uitgedrukte sequentie tag; ETL, economische trait loci; FISH, fluorescentie in situ hybridisatie; LAD, leukocytenadhesie deficiëntie; MAS, marker-geassisteerde selectie; QTL, kwantitatieve trait loci.

Articles

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.