Генетичен анализ на ДНК, PCR диагностика, комплекти, тестови системи, генотипиране, генетично
Генетичният анализ е система от мерки, насочени към изучаване на механизмите на генетичното определяне на признаците. Сред тях видно място се дава на задачите на формалната генетика, а именно формулирането и формализирането на модели на наследяване и проверката на генетичните хипотези върху конкретен емпиричен материал. В световната литература този раздел на генетичния анализ е известен като анализ на сегрегация и връзка. За него ще се говори.
Както знаете, генетиката започна с генетичен анализ, който беше изключително популярен през първата половина на века, като основен изследователски инструмент. Тогава популярността му пада и нов ръст на интереса към този раздел от генетиката се наблюдава едва през последните години. Колкото и да е парадоксално, загубата и новата печалба в популярността на генетичния анализ са причинени от развитието на молекулярно-генетичните изследвания. Причината за първата е ясна. Официалната генетика оперира с абстрактната концепция за гените като някои отделни фактори, линейно разположени в групи за свързване и влияещи пряко или косвено върху проявата на дадена черта. Официалната генетика не разглежда проблемите, свързани със структурата на гена, с особеностите на неговото функциониране, процесите, протичащи по пътя от гена към характеристиката. Ето защо в официалната генетика всяко решение на даден проблем е вероятностно, а не абсолютно. Резултатът от решението е формулирането на модел за наследяване на признак и индикация за степента на неговата вероятност. От друга страна, молекулярната генетика дава доста конкретни отговори: позволява ви да проследите, стъпка по стъпка, целия път от ген до признак, за да разберете как промяната в нуклеотидния състав на която и да е част от ДНК води до полиморфизъм на чертата. Очевидно знанията, получени чрез методите на молекулярната генетика, са по-недвусмислени и следователно по-ценни от резултатите от генетичния анализ. Ето защо през 60-те и 70-те години на миналия век идеята, че генетичният анализ е надживял своята полезност, постепенно се формира и консолидира и трябва да се разглежда като един от архаизмите на генетиката.
Това твърдение би било вярно, ако нямаше широк клас черти, които сега се наричат сложни черти. Тези признаци се появяват на нивото на целия организъм; в контрола им участват голям брой генетични и екологични фактори, които често взаимодействат помежду си. Сложните признаци включват преобладаващото количество количествени признаци, характеризиращи икономически ценните свойства на растенията и животните; това включва много често срещани наследствени човешки заболявания, като хипертония, диабет, коронарна болест на сърцето, някои форми на рак и много психични разстройства. Очевидно, използвайки само методите на молекулярната генетика, човек не може да разбере същността на тези черти. Напредък може да бъде постигнат само чрез комбиниране на усилията на молекулярната и официалната генетика. Тъй като скоростта на развитие на генетичния анализ изостава значително от скоростта на развитие на молекулярната генетика, сега генетичният анализ е ограничаваща връзка в напредъка на генетиката на сложните признаци. Ето защо през последните години се забелязва повишен интерес към официалната генетика: увеличава се финансирането, организират се конференции, семинари и училища. За съжаление у нас все още няма големи промени и за много генетици терминът „генетичен анализ“ се свързва с изследвания, проведени в началото на века. За да демонстрирам напредък в тази посока на генетиката, се опитах да проследя логиката на развитието на генетичния анализ, развитието на изследователските обекти и предположенията, в рамките на които беше извършен анализът, както и да посоча проблемите, които трябва да бъдат решени, за да се да постигнат напредък в разбирането на същността на сложните черти.
От първото предположение следва, че както родителските форми, така и F1 са генетично хомогенни групи, в които всички индивиди са абсолютно идентични в гените, участващи в образуването на изследваната черта. Следователно, потомците на всички кръстове от един и същи тип между представители на тези три групи (P1, P2 и F1) могат да бъдат комбинирани без загуба на информация. Второто предположение предполага, че всички индивиди с един и същ генотип са фенотипно неразличими. Следователно сложността на формализираното представяне на даден признак е ограничена от броя на генотипите. Ето защо обект на изследване на този етап са двоичните знаци.
По този начин, в рамките на направените предположения, емпиричният материал може да бъде представен от малък брой големи групи. Задачата е да се провери дали емпиричните данни съответстват на формулирания модел на наследяване на тази черта. На първия етап моделите на наследяване са възможно най-прости - те са рецесивни или доминиращи модели. Единственият параметър, който представлява интерес, е честотата на сегрегация, дефинирана като вероятността родителите с определени генотипове да произведат потомство с даден фенотип. Очакваната честота на сегрегация се определя от вида на кръстосването и модела на наследяване. Генетичните хипотези се тестват с помощта на един от двата статистически метода: или се изчисляват очакваните количества на различни фенотипни класове и се сравняват с наблюдаваните, или се оценява честотата на сегрегация и се сравнява с очакваната.