機能クローニングに関与する手順：
位置クローニングとも呼ばれる機能クローニングは、その表現型と染色体位置に基づいて遺伝子を分離することを目的としています。関連する重要な手順は次のとおりです。
1。関心の表現型を特定します：
- クローンする表現型を明確に理解することから始めます。これは、病気、発達的特性、またはその他の観察可能な特徴である可能性があります。
2。遺伝子を特定の染色体領域にマッピングします：
- リンケージ分析： 既知の遺伝子マーカー（SNPやマイクロサテライトなど）を使用して、表現型の分離パターンを分析します。表現型と共分離するマーカーを特定し、それらが目的の遺伝子に近いことを示唆しています。
- 協会研究： 人口ベースのアプローチで表現型を特定の遺伝的変異体（SNP）と相関させます。これは、表現型に関連するゲノムの領域を特定するのに役立ちます。
- 染色体の削除/重複： 染色体の再編成の個人を調べます。表現型が特定の領域での削除または複製の影響を受ける場合、その領域内にある遺伝子が存在することを示唆しています。
3。候補地域を絞り込みます：
- ファインマッピング： 高密度の遺伝マーカーと追加のファミリー/個体群を使用して、以前に特定された領域内の遺伝子の位置を改良します。
- 物理マッピング： 染色体ウォーキングや染色体ジャンプなどの物理的方法を使用して、領域の物理マップを確立し、重複するクローンを特定します。
- 候補遺伝子識別： 利用可能なゲノムデータベースを使用して、狭められた領域内に存在するすべての遺伝子を特定します。
4。候補遺伝子をクローンして分析します：
- 遺伝子クローニング： PCRやライブラリースクリーニングなどの技術を使用して、候補遺伝子を含むDNAフラグメントを分離し、配列します。
- 式分析： 表現型に関連する組織の候補遺伝子の発現パターンを調べます。
- 機能研究： 表現型における候補遺伝子の役割を決定するために、機能的アッセイ（in vitroやin vivo研究など）を実施します。これには次のことが含まれます。
- 遺伝子の過剰発現またはノックダウン
- 遺伝子の変異の効果を研究します
- 遺伝子産物のタンパク質相互作用の調査
5。検証と確認：
- 独立した研究： さまざまな集団または実験モデルで結果を再現します。
- 動物モデル： 特定された遺伝子に変異を伴う動物モデルを作成して、表現型におけるその役割を確認します。
- 治療の可能性： 潜在的な治療用途の遺伝子とその産物を評価します。
重要な注意：
- 機能的なクローニングは、多くの場合、複雑で時間のかかるプロセスです。
- 広範な遺伝子分析、分子生物学技術、および生物学的専門知識が必要です。
- 機能クローニングの成功は、適切な遺伝的資源の利用可能性、表現型の複雑さ、および特性の遺伝的構造に依存します。
機能クローニングの代替：
- 次世代シーケンス： 全ゲノムまたはエクソームシーケンスを可能にし、特定の表現型に関連する遺伝子の同定を促進します。
- ゲノムワイド関連研究（GWAS）： 因果遺伝子を直接識別することはできませんが、複雑な特性に関連する遺伝的変異を検出する強力なツールを提供します。
- 逆遺伝学： 遺伝子から始めて、CRISPR-CAS9などの遺伝子編集ツールを使用してその機能を調査します。
機能的クローニングは、さまざまな疾患や特性の遺伝的基盤を理解する上で重要な役割を果たしており、医学と生物学の進歩に大きく貢献しています。しかし、新しいテクノロジーの出現により、遺伝的研究では代替アプローチがますます重要になっています。
