Was ist ein Contig?
Ein Contig, kurz für zusammenhängend, bezieht sich entweder auf ein Desoxyribonukleinsäure (DNA) -Segment oder auf das Produkt überlappender Segmente, die eine kontinuierliche, ausgedehnte, nicht unterbrochene DNA-Sequenz bilden. Durch Untersuchen von Karten dieser Segmente ist es möglich, die Reihenfolge von Segmenten zu ermitteln, die verschiedene Sequenzen umfassen, und Contigs können hinzugefügt, entfernt oder neu angeordnet werden, um neue Sequenzen zu bilden. Mithilfe von DNA-Contig-Mapping und -Bibliotheken können Forscher Alignments identifizieren, die zu Krankheiten führen können, die Reaktion von Zellen unter bestimmten Bedingungen besser verstehen und günstige Eigenschaften in lebenden Organismen klonen.
Genomische Contigs werden durch Überlappen von passenden Sequence Tagged Sets oder durch Matching von Expressed Sequence Tags miteinander verbunden. Durch das Verständnis dieses Bausteinprozesses, der von den Basen von DNA-Segmenten verwendet wird, können Contigs in gewünschte Sequenzen repliziert oder kloniert werden, wobei weniger günstige Segmente hinzugefügt oder eliminiert werden. Die Forscher betrachten diese Sequenzen als Karten in sehr detaillierten, computergestützten DNA-Programmen. Das Programm bietet eine visuelle Aufschlüsselung der zur Erstellung der Segmente verwendeten Basen und der zur Erstellung bestimmter Sequenzen verwendeten Segmente. Verschiedene Contig-Programme verwenden unterschiedliche Farbschemata und zeigen diese Informationen als Sequenzen mit niedriger, mittlerer und hoher Qualität an.
Contig Mapping beleuchtet häufig die Ursachen genetischer Störungen. Das Williams-Syndrom beispielsweise führt bei Kindern zu Multisystem-Symptomen, einschließlich Herz-Kreislauf-Problemen, erhöhten Blutkalziumspiegeln und Gedeihstörungen. Die Forscher entdeckten Bandendeletionen, die bestimmte Gene betreffen und möglicherweise auf eine unangemessene Überlappung von Contigs zurückzuführen sind. Eine andere genetische Kindheitsstörung, das Cri-du-Chat-Syndrom, führt ebenfalls zu mehreren Symptomen, von denen jeder Wissenschaftler glaubt, dass sie mit Deletionen und abnormaler Positionierung korrelieren.
Die Forscher analysieren auch Contig-Sequenzen in Pflanzenarten. Jede Pflanze enthält eine für diese Pflanze spezifische Sequenzierung. Durch die Erfassung von Karten einzelner Pflanzenarten entdecken die Wissenschaftler ähnliche und unterschiedliche Merkmale, die zur Gesundheit oder Verschlechterung eines bestimmten Pflanzentyps beitragen können. Durch die Analyse von Contigsegmenten und Sequenzen in Krankheitserregern können Ärzte Merkmale bestimmen, die dann für die Behandlungsentwicklung verwendet werden können. Das Mapping bietet visuelle Einblicke in mögliche genetische Manipulationen durch Sequenzdeletionen oder Klonen.
Wissenschaftler könnten geklonte DNA-Proben in bakteriellem künstlichem Chromosom, künstlichem Hefechromosom oder in Medium mit P1- oder Phagen-künstlichem Chromosom züchten. Diese Chromosomen enthalten zwischen 50 und Hunderttausenden Basen, die Contig-Segmente bilden. Nach einer Kolonisationsperiode werden die Proben mit einer Spritze extrahiert und in ein DNA-Sequenziergel gegeben, das einer Elektrophorese unterzogen wird und trocknet. Ein Autoradiogramm liest die Probe und Fingerabdrücke der Sequenzen. Die Forscher scannen dann den Fingerabdruck in eine Bilddatei, die später in ein Contig-Programm geladen werden kann.