marqueurs génétiques caractères (phénotypiques, biochimiques, moléculaires) polymorphes (entre...
Post on 03-Apr-2015
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Marqueurs génétiques
• Caractères (phénotypiques, biochimiques, moléculaires) polymorphes (entre individus, espèces, …) permettant
• - l’établissement de cartes génétiques
• - l’identification, classification des individus (taxonomie, phylogénie)
Cartes génétiques et physiques
• Cartes génétiques: construites à partir de la ségrégation des marqueurs pris deux à deux (groupes de liaison = chromosome) (distances exprimées en cM)
• Cartes physiques: établies au moyen de banques de clones BACs en ordonnant les inserts les uns par rapport aux autres (distances exprimées en kpb)
Marqueurs
- Caractères phénotypiques (à hérédité simple, mono àu di-génique) (couleur, résistance…)
-Marqueurs biochimiques : isoenzymes (isozymes)
- Marqueurs moléculaires (ADN): RFLP, RAPD, AFLP, SSR …
Marqueurs et polymorphisme
X
¼ ¼ ¼ ¼
Marqueurs et polymorphisme
X
45% 5% 5% 45%
Distance forme-couleur: 10 cM
Marqueurs et polymorphisme
X
45% 5% 5% 45%
Distance marqueur-couleur: 10 cM
A B
A B A B
M2 M5
M1 M2 M3 G4 M5Amandier x
pêcher
Pêcher x
pêcher
Isoenzymes
Isoformes du même
enzyme: codées par
différents allèles
Technique: extraction, gel d’amidon, révélation
Avantages: simple, reproductible
Inconvénients: peu nombreux
P1 P2 hyb
adh1
adh2
Marqueurs moléculaires et sigles (1)
RFLPRFLP:: Restriction Fragment Length polymorphisme, Polymorphisme des fragments de restriction
PCR-RFLP:PCR-RFLP: PCR suivie d’une digestion par enzymes de restriction (CAPS: Characterized Amplified Polymorphic Sequence, polymorphisme d’une séquence connue et amplifiée)
RAPD:RAPD: Random Amplified Polymorphic DNA, polymorphisme de l’ADN amplifié au hasard
AFLP:AFLP: Amplified Fragment Length Polymorphism, Polymorphisme des fragment d’ADN amplifiés (cDNA-AFLP: même chose sur les ADNc)
SSR:SSR: Single Sequence Repeats, répétitions de séquences simples, ou microsatellitesmicrosatellites
Marqueurs moléculaires et sigles (2)
SCARSCAR: Sequence Characterized Amplified Region, Région amplifiée à séquence connue.
SSCP:SSCP: Single Strand Conformation Polymorphism, Polymorphisme de la Conformation Simple Brin
DDGE:DDGE: Denaturation Gradient Gel Electrophoresis, Gel d’électrophorèse en gradient de condition de dénaturation
Indel:Indel: Insertion/délétionSNP:SNP: Single Nucléotide Polymorphism, Polymorphisme Simple Base
Autres sigles:Autres sigles:QTL: QTL: Quantitative trait loci, loci à effets quantitatifsEST:EST: Expressed Sequence Tags, étiquettes de séquences exprimées
Sonde homologue ou hétérologue (stringence)
Une amorce aléatoire
(décamères)
Microsatellites, SSR
GAGA
GAGAGAGA
Capitola CF1116
Capitola x CF1116 (165)
Allèle 1
Allèle 4
Allèle 2Allèle 3
Exemple d’amplification d’un microsatellite sur la descendance Capitola x CF1116
Exemple de gel AFLP sur la descendance Capitola x CF1116
Capitola CF1116
CodominanceCodominance
DominanceDominance
SCARSCAR: Sequence Characterized Amplified
Region
AFLP/RAPD
Purification (réamplifié)
Clonage
Séquençage
Amorces spécifiques
+/- ; polymorphe, monomorphe
Bulk Segregant Analysis (BSA)Bulk Segregant Analysis (BSA)
Analyse discriminante par lotAnalyse discriminante par lot
SSCP:SSCP: Single Strand Conformation Single Strand Conformation Polymorphism, Polymorphisme de la Polymorphism, Polymorphisme de la Conformation Simple BrinConformation Simple BrinA
B
C
D
XX
PCR radioactive
Dénaturation
Electrophorèse
A
B
C
D
X
X
A
B
C
D
DGGEDGGE
Séparation après PCR des homoduplex et des hétéroduplex basée sur la dénaturation plus rapide des hétéroduplex
Homozygote: une forme
Hétérozygotes: 2 à 3 formes
IndelIndel
Polymorphisme de taille après PCR avec des amorces spécifiques d’une séquence donnée ( certains SCARs)
Révélation
Population totale : 1 SNP toutes les 300 bases
2 individus : 1 SNP toutes les 1000 bases
SNP = Single Nucleotide PolymorphismSNP = Single Nucleotide Polymorphism
Variation d’un seul et unique nucléotide sur l ’ADN
Sur 1 individu
Entre plusieurs
individus
Individu 1 …AGTCGTACGTAC…Individu 2 …AGTCGCACGTAC…
Fréquence
Séquençage direct, extension d’amorces, RFLP etc..
1. Cartographie précise du génome
2. Génomique / diversité des populations
Fréquence élevée
SNPs = marqueurs très précis
Mutent lentement
SNPs = trace historique
Phylogénie, migrations, liens
ApplicationsApplications
3. Identification de gènes associés aux maladies
population SAINE
population MALADE
Prédiction sensibilité ou résistance aux maladies
Profil SNP
Identification SNPs dans gènes
associés à maladie
AGCTCGACTAGATG
AGCCCGACTATATG
Milieu Codomi-nance
Polymor-phisme
Taxo-nomie
Phylo
-génie
Lour-deur
Séquen-ces
Phénotype + - (+) faible + (-) - +/- -
Isoenzyme +/- + faible + +/- +/- -
RFLP - + moyen + + + -
RAPD - - élevé ++ - - R? -
AFLP - - élevé ++ - - R? -
PCR-RFLP - + moyen + + +/- +
SSR - + élevé +++ ++ +/- +
SNP - + élevé +++ ++ +/- +
SSCP-DGGE - + élevé ++ ++ ++ +
Portabilité du marqueur SSR BPPCT028
Fraisier: Capitola x CF1116
Pêcher: Jalousia x Fantasia
Principe de détection des QTLPrincipe de détection des QTL
1) Déterminer les génotypes des descendants au marqueur A et les classer selon P1, P2, Hyb
P1 Hyb P2 1 2 3 4 5...
2) Comparer les moyennes des 3 classes P1, P2, Hyb
Concentration
Classes
P1 Hyb P2
Analyse de variance ou régression linéaire:
les moyennes des 3 classes génotypiques sont différentes
Il existe un QTL près du marqueur A
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