stappen die betrokken zijn bij functioneel klonen:

Functioneel klonen, ook bekend als positioneel klonen, is bedoeld om een gen te isoleren op basis van zijn fenotype en zijn chromosomale locatie. Hier zijn de belangrijkste stappen die betrokken zijn:

1. Identificeer een fenotype van interesse:

- Begin met een duidelijk begrip van het fenotype dat u wilt klonen. Dit kan een ziekte, een ontwikkelingskenmerk of een ander waarneembaar kenmerk zijn.

2. Breng het gen toe aan een specifiek chromosomaal gebied:

- Linkage -analyse: Analyseer de segregatiepatronen van het fenotype met bekende genetische markers (zoals SNP's of microsatellieten) in een familie of populatie. Identificeer markers die co-segregeren met het fenotype, wat suggereert dat ze dicht bij het gen van belang zijn.

- Association Studies: Correleer het fenotype met specifieke genetische varianten (SNP's) in een populatiegebaseerde benadering. Dit helpt regio's te bepalen in het genoom geassocieerd met het fenotype.

- chromosoom deleties/duplicaties: Onderzoek personen met chromosomale herschikkingen. Als het fenotype wordt beïnvloed door een deletie of duplicatie in een specifiek gebied, suggereert dit dat het verantwoord gen in die regio ligt.

3. Beperk de kandidaatregio:

- Fijne kaart: Gebruik genetische markers met hoge dichtheid en extra families/populaties om de locatie van het gen in het eerder geïdentificeerde gebied te verfijnen.

- Fysieke kaarten: Gebruik fysieke methoden zoals chromosoomwandelen en chromosoomspringen om een fysieke kaart van de regio te vestigen, waarbij overlappende klonen worden geïdentificeerd.

- Kandidaat -genidentificatie: Identificeer alle genen die aanwezig zijn in het beperkte gebied met behulp van beschikbare genomische databases.

4. Kloon en analyseer kandidaatgenen:

- Gene klonen: Isolaat- en sequentie -DNA -fragmenten die de kandidaatgenen bevatten met behulp van technieken zoals PCR of bibliotheekscreening.

- Expressieanalyse: Onderzoek het expressiepatroon van kandidaatgenen in weefsels die relevant zijn voor het fenotype.

- Functionele studies: Voer functionele assays uit (zoals in vitro of in vivo studies) om de rol van de kandidaatgenen in het fenotype te bepalen. Dit kan inhouden:

- Overexpressie of knockdown van het gen

- Het bestuderen van de effecten van mutaties in het gen

- Onderzoek naar de eiwitinteracties van het genproduct

5. Validatie en bevestiging:

- Onafhankelijke studies: Repliceer de resultaten in verschillende populaties of experimentele modellen.

- Diermodellen: Maak diermodellen met mutaties in het geïdentificeerde gen om zijn rol in het fenotype te bevestigen.

- Therapeutisch potentieel: Evalueer het gen en zijn producten voor potentiële therapeutische toepassingen.

Belangrijke opmerking:

- Functioneel klonen is vaak een complex en tijdrovend proces.

- Het vereist uitgebreide genetische analyse, moleculaire biologietechnieken en biologische expertise.

- Het succes van functionele klonen hangt af van de beschikbaarheid van geschikte genetische bronnen, de complexiteit van het fenotype en de genetische architectuur van de eigenschap.

Alternatieven voor functioneel klonen:

- Sequencing van de volgende generatie: Zorgt voor hele genoom- of exome-sequencing, waardoor de identificatie van genen geassocieerd met specifieke fenotypes wordt vergemakkelijkt.

- genoombrede associatiestudies (GWAS): Zorg voor een krachtig hulpmiddel om genetische varianten te detecteren die zijn geassocieerd met complexe eigenschappen, hoewel ze de causale genen niet direct kunnen identificeren.

- omgekeerde genetica: Begin met een gen en onderzoek de functie ervan met behulp van genbewerkingstools zoals CRISPR-CAS9.

Functionele klonen heeft een cruciale rol gespeeld bij het begrijpen van de genetische basis van verschillende ziekten en eigenschappen, wat aanzienlijk bijdraagt aan de bevordering van geneeskunde en biologie. Met de komst van nieuwe technologieën worden alternatieve benaderingen echter steeds belangrijker in genetisch onderzoek.