d1s80 – exempel på genetisk markör för studier av människa
DESCRIPTION
D1S80 – exempel på genetisk markör för studier av människa. Bioresursdagar för gymnasielärare Uppsala 18-19 november 2013 Ammie Berglund. www.bioresurs.uu.se. Laboration. SYFTE: exempel på hur man kan arbeta med moderna biologiska metoder i genteknik och engagerande med analys av eget DNA. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
D1S80 – exempel på genetisk markör för studier av människa
Bioresursdagar för gymnasielärare Uppsala 18-19 november 2013
Ammie Berglund
www.bioresurs.uu.se
Ammie Berglund ([email protected])
Laboration
SYFTE: exempel på hur man kan arbeta med moderna biologiska metoder i genteknik och engagerande med analys av eget DNA.METOD:• DNA-extraktion från kindceller (Chelex-metod)• PCR för kopiering av D1S80-området• Gelelektrofores för analys av genotyper
Ammie Berglund ([email protected])
Koppling till styrdokumentenCentralt innehåll
Biologi 1• Arvsmassans uppbyggnad, ärftlighetens lagar och
mekanismer. Celldelning, DNA-replikation, mutationer• Genetikens användningsområden.
Möjligheter, risker och etiska frågor• Evolutionärt perspektiv på molekylärbiologiBiologi 2• Cell- och molekylärbiologins användningsområden
Möjligheter, risker och etiska frågor• Enklare molekylärbiologiska metoder• Användning av genetiska data för studier av biologiska
sammanhang
Ammie Berglund ([email protected])
Genetiska data & genetiska markörer• Hela genom-DNA-sekvenser• Delar av DNA – gener & genetiska markörer• Lämplig nivå av variation?• Frågeställningen avgör!
Jämföra arter? Jämföra populationer inom art? Identifiera individer? Jämföra gener?
• Sekvensvariation – kräver sekvensering• Längdvariation – OK med gelelektrofores• D1S80 en variabel markör med längdvariation
Ammie Berglund ([email protected])
Repeterade enheter
Upprepade enheter om 16 baser
Vanligaste nukleotidsekvensen hos en ”enhet”
Ammie Berglund ([email protected])
Exempel på D1S80-allelerABCDDECGHIKKIIHII HIJIILG (530 bp allel nr 24)GAAACTGGCCTCCAAACACTGCCCGCCGTCCACGGCCGGCCGGTCCTGCGTGTGAATGACTCAGGAGCGTATTCCCCACGCGCCAGCACTGCATTCAGATAAGCGCTGGCTCAGTGTCAGCCCAAGGAAGACAGACCACAGGCAAGGAGGACCACCGGAAAGGAAGACCACCGGAAAGGAAGACCACCGGAAAGGAAGACCACAGGCAAGGAGGACCACCGGAAAGGAAGACCACCGGCAAGGAGGACCACCGGCAAGGAGGACCACCAGGAAGGAGGACCACCAGCAAGGAGGACCACCAGCAAGGAGGACCACCAGGAAGGAGGACCACCAGGAAGGAGGACCACCGGCAAGGAGGACCACCAGGAAGGAGGACCACCAGGAAGGAGGACCACCGGCAAGGAGGACCACCAGGAAGGAGAACCACCAGGAAGGAGGACCACCAGGAAGGAGGACCACCAGGAAGGAGGACCACTGGCAAGGAAGACCACCGGCAAGCCTGCAAGGGGCACGTGCATCTCCAACAAGACABCDDECHHIIILG (370 bp allel nr 14)GAAACTGGCCTCCAAACACTGCCCGCCGTCCACGGCCGGCCGGTCCTGCGTGTGAATGACTCAGGAGCGTATTCCCCACGCGCCAGCACTGCATTCAGATAAGCGCTGGCTCAGTGTCAGCCCAAGGAAGACAGACCACAGGCAAGGAGGACCACCGGAAAGGAAGACCACCGGAAAGGAAGACCACCGGAAAGGAAGACCACAGGCAAGGAGGACCACCGGAAAGGAGGACCACCGGCAAGGAGGACCACCGGCAAGGAGGACCACCAGGAAGGAGGACCACCAGGAAGGAGGACCACCAGGAAGGAGGACCACTGGCAAGGAAGACCACCGGCAAGCCTGCAAGGGGC ACGTGCATCTCCAACAAGAC
Ammie Berglund ([email protected])
Populationsanalyser av D1S80-variation
0tan17a5
66017
0tan18a5
66018
0tan19a5
66019
0tan20a5
66020
0tan21a5
66021
0tan22a5
66022
0tan23a5
66023
0tan24a5
66024
0tan25a5
66025
0tan26a5
66026
0tan27a5
66027
0tan28a5
66028
0tan29a5
66029
0tan30a5
66030
0tan6a5
66060tan28a566028
0tan28a566028
0tan28a566028
Finsk populationFrekvens av olika D1S80-alleler
Allel 18 och 24 vanligast
Ammie Berglund ([email protected])
Lämplig markör för skolan?
• Inte en proteinkodande sekvens• Inte kopplad till någon egenskap• Relativt enkelt separera alleler (16 bp skillnad)• Att känna till:
deletionssyndrom & hemizygoti (”falsk homozygot” pga deletion)
• Forskare i medicinsk genetik säger OK• Gör inga släktskapsanalyser!
Ammie Berglund ([email protected])
Tänkbara frågeställningar
• Är allelerna 18 och 24 de vanligaste för D1S80 i gruppen/klassen?
• Hur stor variation i antal alleler och antal genotyper får vi i gruppen/klassen?
Ammie Berglund ([email protected])
Exempel på resultat och tolkning av gel
Här är BRUNNARNA!STORLEKSSTANDARD
100 bp (baspar)
200 bp (baspar)300 bp (baspar)400 bp (baspar)500 bp (baspar)
D1S80 ger DNA-fragment i storleksområdet 300-800 bp (baspar)
Ammie Berglund ([email protected])
Linjär regression – verktyg för att bestämma storlek på DNA-fragmenten
Storlek (bp) Avstånd (cm) log101000 2,7 0,431364900 2,9 0,462398800 3,2 0,50515700 3,5 0,544068600 4,2 0,623249500 5,1 0,70757400 6,3 0,799341300 8 0,90309200 10 1100 13 1,113943
0tan28a566028 0tan25a566125 0tan24a5662240tan28a566028
0tan1a56601
0tan3a56603
0tan5a56605
0tan7a56607
0tan9a56609
0tan11a566011
0tan13a566013
Vilken längd har DNA-fragmentet som ligger 6,7 cm från brunnen?
350 bp ???
Ammie Berglund ([email protected])
Log-diagram ger rätlinjigt sambandVilken längd har DNA-fragmentet som ligger 6,7 cm från brunnen?
0tan28a566028 0tan29a566029 0tan1a566010tan28a566028
0tan21a566021
0tan14a566114
0tan7a56617
0tan1a56621
0tan24a566224
0tan17a566317
f(x) = − 1253.3216841828 x + 1438.62677409428R² = 0.968192425443316
Beräkna log10-värdet för 6,7 = 0,826
Beräkna antalet baspar med hjälp av den linjära funktioneny = -1253,3*0,826 + 1438,6 = 403 bp
Ammie Berglund ([email protected])
Vilka alleler har jag?
370 14386 15402 16418 17434 18450 19466 20482 21498 22514 23
530 24546 25562 26578 27594 28610 29626 30642 31658 32674 33
690 34706 35722 36738 37754 38770 39786 40802 41
Storlek allel(bp) (nr)
Storlek allel(bp) (nr)
Storlek allel(bp) (nr)
403 bp? (+/- 8 bp)
Ammie Berglund ([email protected])
Homo- eller heterozygot?• Beräkna andelen
heterozygoter• Beräkna
allelfrekvensen:antal alleler/totala antalet alleler (=2*antalet individer)
• Testa Hardy Weinberg-jämvikt (p2+2pq+q2=1)(dock många alleler…)
AHA – det är det som menas med heterozygot…
Ammie Berglund ([email protected])
Fler tips på frågor att diskutera• Hur kan man förklara fenomenet att förekomsten av olika
alleler skiljer sig mellan olika delar av världen?• Kan vi med hjälp av enbart D1S80 få några ledtrådar om vi
försökte identifiera en person t ex i ett kriminalfall?• Vilka felkällor kan förklara att det inga band syns på gelen?• Tänkbara förklaringar för bandmönster med fler än två band?• Några etiska frågor som påverkar användningen av den här
typen av genetiska markörer?• Vilka D1S80-genotyper kan avkomman få om du väljer två olika
bandmönster från klassens resultat efter D1S80-analysen och antar att de skaffar barn tillsammans? Ingen betydelse om du tar två bandmönster som finns hos två personer av samma kön. Analysera vilka genotyper deras avkommor kan få!
Ammie Berglund ([email protected])
TidsplanMåndag 18 novemberKl. 10.45-11.30 Intro Barcoding-lab (DNA-prep start)Kl. 12.30-14.00/14.30–16.00 (byte Gr1/2)Grupp 1 – D1S80-lab DNA-extraktion, PCR-start, Gel-
gjutningGrupp 2 – Barcoding-lab DNA-extraktion
PCR-startKl. 16-17 Info om ett webprojekt om GM-växterTisdag 19 novemberKl. 8.30-9.15 Start gelelektroforeserKl. 9.30-10.30 Barcoding – datalabKl. 10.30-11.30 Gelavläsning/tolkning D1S80