Disease gene identification
நோய் மரபணு அடையாளம் காணல் என்பது விஞ்ஞானிகள் மரபுவழி மரபணு கோளாறுக்கு காரணமான பிறழ்ந்த மரபணு வகைகளை அடையாளம் காணும் ஒரு செயல்முறையாகும். இந்த மரபணுக்களில் ஏற்படும் பிறழ்வுகளில் ஒற்றை நியூக்ளியோடைடு மாற்றீடுகள், ஒற்றை நியூக்ளியோடைடு சேர்த்தல்/நீக்குதல், முழு மரபணுவையும் நீக்குதல் மற்றும் பிற மரபணு அசாதாரணங்கள் ஆகியவை அடங்கும். எந்த மரபணுக்கள் (செயல்படாத போது) எந்தக் கோளாறுகளை ஏற்படுத்துகின்றன என்பது பற்றிய அறிவு நோயாளிகளைக் கண்டறிவதை எளிதாக்கும் மற்றும் பிறழ்வுகளின் செயல்பாட்டு பண்புகள் பற்றிய நுண்ணறிவுகளை வழங்கும். நவீன கால உயர்-செயல்திறன் வரிசைமுறை தொழில்நுட்பங்களின் வருகை மற்றும் வளர்ந்து வரும் மரபியல் துறையிலிருந்து வழங்கப்பட்ட நுண்ணறிவுகள் ஆகியவற்றின் விளைவாக மிகவும் விரைவான நோய் மரபணு அடையாளம் காணப்படுகிறது, இதனால் விஞ்ஞானிகள் மிகவும் சிக்கலான பிறழ்வுகளை அடையாளம் காண அனுமதிக்கிறது. பொதுவான மரபணு அடையாள செயல்முறை நோய் மரபணு அடையாள நுட்பங்கள் பெரும்பாலும் அதே ஒட்டுமொத்த செயல்முறையைப் பின்பற்றுகின்றன. ஒரே மரபணு நோய் இருப்பதாக நம்பப்படும் பல நோயாளிகளிடமிருந்து டிஎன்ஏ முதலில் சேகரிக்கப்படுகிறது. பின்னர், அவற்றின் டிஎன்ஏ மாதிரிகள் பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டு, பிறழ்வு ஏற்படக்கூடிய சாத்தியமான பகுதிகளை தீர்மானிக்க திரையிடப்படுகின்றன. இந்த நுட்பங்கள் கீழே குறிப்பிடப்பட்டுள்ளன. இந்த சாத்தியமான பகுதிகள் பின்னர் ஒருவருக்கொருவர் வரிசையாக நிற்கின்றன, மேலும் ஒன்றுடன் ஒன்று இணைந்த பகுதியில் பிறழ்ந்த மரபணு இருக்க வேண்டும். மரபணு வரிசை போதுமான அளவு தெரிந்தால், அந்த பகுதி கேண்டிடேட் மரபணுக்களுக்காக தேடப்படுகிறது. இந்த மரபணுக்களின் குறியீட்டு பகுதிகள் பின்னர் ஒரு பிறழ்வு கண்டறியப்படும் வரை அல்லது மற்றொரு நோயாளி கண்டறியப்படும் வரை வரிசைப்படுத்தப்படுகின்றன, இந்த விஷயத்தில் பகுப்பாய்வு மீண்டும் செய்யப்படலாம், இது ஆர்வமுள்ள பகுதியைக் குறைக்கும். பெரும்பாலான நோய் மரபணு அடையாள நடைமுறைகளுக்கு இடையிலான வேறுபாடுகள் இரண்டாவது கட்டத்தில் உள்ளன (அங்கு டிஎன்ஏ மாதிரிகள் பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டு, பிறழ்வு வாழக்கூடிய பகுதிகளை தீர்மானிக்க திரையிடப்படுகின்றன). முழு-மரபணு வரிசைகளின் உதவியின்றி, மரபணுவிற்கு முந்தைய ஆய்வுகள் மரபணுவின் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட பகுதிகளைப் பார்த்தன, பெரும்பாலும் அவை பார்க்கும் மரபணு வரிசைகளைப் பற்றிய குறைந்தபட்ச அறிவுடன் மட்டுமே. இந்த வகையான தகவல்களை வழங்கும் திறன் கொண்ட மரபணு நுட்பங்களில் கட்டுப்பாடு துண்டு நீளம் பாலிமார்பிசம் (ஆர். எஃப். எல். பி) பகுப்பாய்வு மற்றும் மைக்ரோசாட்டிலைட் பகுப்பாய்வு ஆகியவை அடங்கும். பன்முகத்தன்மை இழப்பு (எல்ஓஎச்) பன்முகத்தன்மை இழப்பு (எல்ஓஎச்) என்பது ஒரே நபரிடமிருந்து இரண்டு மாதிரிகளை ஒப்பிட மட்டுமே பயன்படுத்தக்கூடிய ஒரு நுட்பமாகும். எல்ஓஹெச் பகுப்பாய்வு பெரும்பாலும் புற்றுநோயை ஏற்படுத்தும் ஆன்கோஜென்களை அடையாளம் காணும் போது பயன்படுத்தப்படுகிறது, அதில் ஒரு மாதிரியில் (பிறழ்ந்த) கட்டி டிஎன்ஏ உள்ளது, மற்றொன்று (கட்டுப்பாடு) மாதிரியில் ஒரே நபரிடமிருந்து புற்றுநோய் அல்லாத உயிரணுக்களிலிருந்து மரபணு டிஎன்ஏ உள்ளது. ஆர். எஃப். எல். பி. க்கள் மற்றும் மைக்ரோசாட்டிலைட் குறிப்பான்கள் டிஎன்ஏ பாலிமார்பிசங்களின் வடிவங்களை வழங்குகின்றன, அவை ஒரு ஹெட்ரோசைகஸ் பகுதி அல்லது மரபணுவின் ஒரே மாதிரியான பகுதியில் வசிப்பதாக விளக்கப்படலாம். ஒரே மரபணுவின் ஒரு நகலை நீக்கியதன் வெளிப்பாட்டின் விளைவாக அனைத்து தனிநபர்களும் ஒரே நோயால் பாதிக்கப்படுகிறார்கள் என்றால், அனைத்து தனிநபர்களும் தங்கள் கட்டுப்பாட்டு மாதிரி பன்முகத்தன்மை கொண்ட ஒரு பகுதியைக் கொண்டிருக்கும், ஆனால் பிறழ்ந்த மாதிரி ஒரே மாதிரியாக இருக்கும்-இந்த பகுதியில் நோய் மரபணு இருக்கும். மரபணுவுக்குப் பிந்தைய நுட்பங்கள் உயர்-செயல்திறன் வரிசைமுறை மற்றும் மரபணு அளவிலான பகுப்பாய்வு திறன் கொண்ட மென்பொருள் போன்ற நவீன ஆய்வக நுட்பங்களின் வருகையுடன், வரிசை கையகப்படுத்தல் பெருகிய முறையில் குறைந்த விலை மற்றும் நேரத்தை எடுத்துக்கொள்வதாக மாறிவிட்டது, இதனால் மிகவும் திறமையான நோய் மரபணு அடையாள நுட்பங்களின் வடிவத்தில் அறிவியலுக்கு குறிப்பிடத்தக்க நன்மைகளை வழங்குகிறது. வம்சாவளி வரைபடத்தின் மூலம் அடையாளம் (ஐபிடி) வரைபடம் பொதுவாக ஒற்றை நியூக்ளியோடைடு பாலிமார்பிசம் (எஸ்என்பி) வரிசைகளைப் பயன்படுத்தி பாதிக்கப்பட்ட தனிநபர்கள் மற்றும் அவர்களின் பெற்றோர் மற்றும்/அல்லது பாதிக்கப்பட்ட மற்றும் பாதிக்கப்படாத உடன்பிறப்புகளின் மரபணு முழுவதும் அறியப்பட்ட பாலிமார்பிக் தளங்களை ஆய்வு செய்கிறது. இந்த எஸ்என்பிக்கள் அநேகமாக நோயை ஏற்படுத்தவில்லை என்றாலும், அவை கேள்விக்குரிய மரபணுக்களின் ஒப்பனை பற்றிய மதிப்புமிக்க நுண்ணறிவை வழங்குகின்றன. தொடர்ச்சியான எஸ்என்பிக்கள் ஒரே மரபணு வகையைப் பகிர்ந்து கொண்டால், மரபணுவின் ஒரு பகுதி வம்சாவளியில் ஒரே மாதிரியாகக் கருதப்படுகிறது. பாதிக்கப்பட்ட நபரை அவரது பாதிக்கப்பட்ட உடன்பிறப்புடன் ஒப்பிடும்போது, ஒரே மாதிரியான பகுதிகள் அனைத்தும் பதிவு செய்யப்படுகின்றன (எ. கா. மேலே உள்ள படத்தில் சிவப்பு நிறத்தில் நிழலிடப்பட்டுள்ளது). பாதிக்கப்பட்ட உடன்பிறப்புக்கும் பாதிக்கப்படாத உடன்பிறப்புக்கும் ஒரே நோய் பினோட்டைப் இல்லை என்பதால், அவர்களின் டிஎன்ஏ வரையறையின்படி வேறுபட்டிருக்க வேண்டும் (மரபணு அல்லது சுற்றுச்சூழல் மாற்றியின் இருப்பைத் தவிர). எனவே, பாதிக்கப்பட்ட தனிநபர்கள் மற்றும் பாதிக்கப்படாத உடன்பிறப்புகள் ஆகிய இருவரிடமும் ஒரே மாதிரியான பகுதிகளை அகற்றுவதன் மூலம் ஐபிடி மேப்பிங் முடிவுகளை மேலும் பூர்த்தி செய்யலாம். இது பின்னர் பல குடும்பங்களுக்கு மீண்டும் மீண்டும் செய்யப்படுகிறது, இதனால் ஒரு சிறிய, ஒன்றுடன் ஒன்று துண்டுகளை உருவாக்குகிறது, இது கோட்பாட்டளவில் நோய் மரபணுவைக் கொண்டுள்ளது. ஹோமோசைகசிட்டி/ஆட்டோஜைகசிட்டி மேப்பிங் என்பது ஒரு சக்திவாய்ந்த நுட்பமாகும், ஆனால் ஒரு சிறிய, மூடிய மக்கள்தொகைக்குள் பிரியும் ஒரு பிறழ்வைத் தேடும்போது மட்டுமே இது செல்லுபடியாகும். நிறுவனர் விளைவால் உருவாக்கப்பட்ட ஒரு சிறிய மக்கள் தொகை, ஒரு வரையறுக்கப்பட்ட மரபணுக் குளத்தைக் கொண்டிருக்கும், இதனால் எந்தவொரு பரம்பரை நோயும் ஒரே ஹாப்லோடைப் பிரியும் ஒரே பிறழ்வின் இரண்டு பிரதிகளின் விளைவாக இருக்கலாம். பாதிக்கப்பட்ட தனிநபர்கள் அநேகமாக பிராந்தியங்களில் ஒரே மாதிரியாக இருப்பார்கள் என்பதால், ஒரு பிராந்தியத்தில் உள்ள எஸ். என். பி. க்களைப் பார்ப்பது ஒரே மாதிரியான மற்றும் பன்முகத்தன்மை கொண்ட பகுதிகளின் போதுமான அடையாளமாகும். நவீன கால எஸ்என்பி வரிசைகள் மரபணுவை ஆய்வு செய்வதற்கும், ஒரே மாதிரியான பெரிய பகுதிகளை அடையாளம் காண்பதற்கும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. பாதிக்கப்பட்ட நபர்களின் மரபணுக்களில் உள்ள ஒரே மாதிரியான தொகுதிகள் பின்னர் ஒருவருக்கொருவர் மேல் வைக்கப்படலாம், மேலும் ஒன்றுடன் ஒன்று இருக்கும் பகுதியில் நோய் மரபணு இருக்க வேண்டும். இந்த பகுப்பாய்வு பெரும்பாலும் பாதிக்கப்பட்ட தனிநபர்களின் மரபணுக்களில் உள்ள ஹோமோசைகோசிட்டியின் விரிவாக்கமான ஆட்டோஜைகோசிட்டியை பகுப்பாய்வு செய்வதன் மூலம் நீட்டிக்கப்படுகிறது. ஹோமோசைகோசிட்டியின் மேல் அடுக்கப்பட்ட தொகுதிகளுடன் ஒரு ஒட்டுமொத்த எல்ஓடி மதிப்பெண்ணைத் திட்டமிடுவதன் மூலம் இதைச் சாதிக்க முடியும். ஆட்டோஜைகோசிட்டி மேப்பிங் மூலம் அனைத்து எஸ். என். பி. க்கான மக்கள்தொகை அல்லீல் அதிர்வெண்களைக் கருத்தில் கொள்வதன் மூலம், ஹோமோசைகசிட்டியின் முடிவுகளை உறுதிப்படுத்த முடியும். மேலும், ஹோமோசைகோசிட்டி மேப்பிங்கின் விளைவாக இரண்டு சந்தேகத்திற்கிடமான பகுதிகள் தோன்றினால், ஆட்டோஜைகோசிட்டி மேப்பிங் இரண்டையும் வேறுபடுத்திக் காட்ட முடியும் (எ. கா. ஓரினச்சேர்க்கையின் ஒரு தொகுதி மரபணுவின் மிகவும் மாறுபட்ட பகுதியின் விளைவாக இருந்தால், எல்ஓடி மதிப்பெண் மிகவும் குறைவாக இருக்கும்). ஹோமோசைகசிட்டி மேப்பிங் கருவிகள் ஹோம்எஸ்ஐஃ அடுத்த தலைமுறை வரிசைமுறை தரவுகளிலிருந்து ஒரு ஹோமோசைகஸ் ஸ்ட்ரெச் அடையாளங்காட்டி ஆழமான வரிசை தரவைப் பயன்படுத்தி ஹோமோசைகஸ் பகுதிகளை அடையாளம் காணும் கருவி. மரபணு அளவிலான நாக் டவுன் ஆய்வுகள் மரபணு அளவிலான நாக் டவுன் ஆய்வுகள் முழு மரபணு வரிசைகளையும் கையகப்படுத்துவதன் மூலமும், மரபியல் மற்றும் மரபணு-மௌன தொழில்நுட்பங்களின் வருகை, முக்கியமாக சிஆர்என்ஏ மற்றும் நீக்குதல் வரைபடம் ஆகியவற்றால் சாத்தியமான தலைகீழ் மரபியலுக்கு ஒரு எடுத்துக்காட்டு. மரபணு அளவிலான நாக் டவுன் ஆய்வுகள் மரபணுக்கள் அல்லது மரபணுவின் பிரிவுகளை முறையான நாக் டவுன் அல்லது நீக்குதல் ஆகியவற்றை உள்ளடக்கியது. இது பொதுவாக புரோக்கரியோட்டுகளில் அல்லது திசு வளர்ப்பு சூழலில் செய்யப்படுகிறது, ஏனெனில் அதிக எண்ணிக்கையிலான நாக் டவுன்கள் செய்யப்பட வேண்டும். முறையான நாக் அவுட் முடிந்த பிறகு (எம்ஆர்என்ஏ வெளிப்பாடு பகுப்பாய்வு மூலம் உறுதிப்படுத்தப்படலாம்), நாக் டவுன்/நாக் அவுட்டின் தோற்ற வகை முடிவுகளைக் காணலாம். மிகவும் குறிப்பிட்ட பினோட்டைப்பை இலக்காகக் கொள்ள கண்காணிப்பு அளவுருக்களைத் தேர்ந்தெடுக்கலாம். இதன் விளைவாக வரும் தரவுத்தொகுப்பு பின்னர் கேள்விக்குரிய நோயுடன் பொருந்தக்கூடிய பினோட்டைப்களை வெளிப்படுத்தும் மாதிரிகளுக்காக விசாரிக்கப்படுகிறது-கூறப்பட்ட மாதிரிகளில் உள்ள மரபணு (கள்) கீழே தள்ளப்பட்டது/வெளியேற்றப்பட்டது பின்னர் கேள்விக்குரிய தனிநபருக்கு வேட்பாளர் நோய் மரபணுக்களாக கருதப்படலாம். முழு எக்ஸோம் வரிசைமுறை என்பது ஒரு முரட்டுத்தனமான-சக்தி அணுகுமுறையாகும், இது நவீன கால வரிசைமுறை தொழில்நுட்பம் மற்றும் டிஎன்ஏ வரிசைமுறை அசெம்பிளி கருவிகளைப் பயன்படுத்தி மரபணுவின் அனைத்து குறியீட்டு பகுதிகளையும் ஒன்றாக இணைக்கிறது. இந்த வரிசை பின்னர் ஒரு குறிப்பு மரபணுவுடன் ஒப்பிடப்படுகிறது மற்றும் ஏதேனும் வேறுபாடுகள் குறிப்பிடப்படுகின்றன. அறியப்பட்ட அனைத்து தீங்கற்ற பாலிமார்பிசம்கள், ஒத்த சொற்கள் மற்றும் இன்ட்ரானிக் மாற்றங்கள் (ஸ்ப்லைஸ் தளங்களை பாதிக்காதவை) ஆகியவற்றை வடிகட்டிய பிறகு, நோய்க்கிருமி மாறுபாடுகள் மட்டுமே எஞ்சியிருக்கும். இந்த நுட்பத்தை மற்ற நுட்பங்களுடன் இணைத்து, ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட நோய்க்கிருமி மாறுபாடுகளை அடையாளம் காண வேண்டும். மேலும் காண்கஃ மரபணு நோய் தரவுத்தளம் மரபணு அடையாளம் ஹாப்லோடைப் குறிச்சொல் குறிப்புகள் பிறழ்வு மரபியல் மூலக்கூறு உயிரியல் உயிர் தகவலியல்