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Marqueurs génétiques Caractères (phénotypiques, biochimiques, moléculaires) polymorphes (entre individus, espèces, …) permettant - létablissement de cartes.

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1 Marqueurs génétiques Caractères (phénotypiques, biochimiques, moléculaires) polymorphes (entre individus, espèces, …) permettant - létablissement de cartes génétiques - lidentification, classification des individus (taxonomie, phylogénie)

2 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)

3 Marqueurs - Caractères phénotypiques (à hérédité simple, mono àu di- génique) (couleur, résistance…) -Marqueurs biochimiques : isoenzymes (isozymes) - Marqueurs moléculaires (ADN): RFLP, RAPD, AFLP, SSR …

4 Marqueurs et polymorphisme X ¼ ¼

5 Marqueurs et polymorphisme X 45% 5% 5% 45% Distance forme-couleur: 10 cM

6 Marqueurs et polymorphisme X 45% 5% 5% 45% Distance marqueur-couleur: 10 cM AB A B A B

7 M2 M5 M1 M2 M3 G4 M5 Amandier x pêcher Pêcher x pêcher

8 Isoenzymes Isoformes du même enzyme: codées par différents allèles Technique: extraction, gel damidon, révélation Avantages: simple, reproductible Inconvénients: peu nombreux P1 P2 hyb adh1 adh2

9 Marqueurs moléculaires et sigles (1) RFLP: RFLP: Restriction Fragment Length polymorphisme, Polymorphisme des fragments de restriction PCR-RFLP: PCR-RFLP: PCR suivie dune digestion par enzymes de restriction (CAPS: Characterized Amplified Polymorphic Sequence, polymorphisme dune séquence connue et amplifiée) RAPD: RAPD: Random Amplified Polymorphic DNA, polymorphisme de lADN amplifié au hasard AFLP: AFLP: Amplified Fragment Length Polymorphism, Polymorphisme des fragment dADN amplifiés (cDNA-AFLP: même chose sur les ADNc) SSR: microsatellites SSR: Single Sequence Repeats, répétitions de séquences simples, ou microsatellites

10 Marqueurs moléculaires et sigles (2) SCAR SCAR: 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 délectrophorèse en gradient de condition de dénaturation Indel: Indel: Insertion/délétion SNP: SNP: Single Nucléotide Polymorphism, Polymorphisme Simple Base Autres sigles: QTL: QTL: Quantitative trait loci, loci à effets quantitatifs EST: EST: Expressed Sequence Tags, étiquettes de séquences exprimées

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13 Sonde homologue ou hétérologue (stringence)

14 Une amorce aléatoire (décamères)

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17 Microsatellites, SSR GAGA GAGAGAGA

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19 CapitolaCF1116 Capitola x CF1116 (165) Allèle 1 Allèle 4 Allèle 2 Allèle 3 Exemple damplification dun microsatellite sur la descendance Capitola x CF1116 Exemple de gel AFLP sur la descendance Capitola x CF1116 Capitola CF1116 Codominance Dominance

20 SCAR SCAR: Sequence Characterized Amplified Region AFLP/RAPD Purification (réamplifié) Clonage Séquençage Amorces spécifiques +/- ; polymorphe, monomorphe

21 Bulk Segregant Analysis (BSA) Analyse discriminante par lot

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23 SSCP: Single Strand Conformation Polymorphism, Polymorphisme de la Conformation Simple Brin ABAB CDCD X X PCR radioactive Dénaturation Electrophorèse ABAB CDCD X X ABAB CDCD

24 DGGE Séparation après PCR des homoduplex et des hétéroduplex basée sur la dénaturation plus rapide des hétéroduplex Homozygote: une forme Hétérozygotes: 2 à 3 formes

25 Indel Polymorphisme de taille après PCR avec des amorces spécifiques dune séquence donnée ( certains SCARs)

26 Révélation Population totale :1 SNP toutes les 300 bases 2 individus :1 SNP toutes les 1000 bases SNP = Single Nucleotide Polymorphism Variation dun seul et unique nucléotide sur l ADN Sur 1 individu Entre plusieurs individus Individu 1 …AGTCGTACGTAC… Individu 2 …AGTCGCACGTAC… Fréquence Séquençage direct, extension damorces, RFLP etc..

27 1. Cartographie précise du génome 2. Génomique / diversité des populations Fréquence élevée SNPs = marqueurs très précis Mutent lentement SNPs = trace historique Phylogénie, migrations, liens Applications

28 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

29 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++ +

30 Portabilité du marqueur SSR BPPCT028 Fraisier: Capitola x CF1116 Pêcher: Jalousia x Fantasia

31 Principe de détection des QTL 1) Déterminer les génotypes des descendants au marqueur A et les classer selon P1, P2, Hyb P1 Hyb P ) Comparer les moyennes des 3 classes P1, P2, Hyb Concentration Classes P1 HybP2 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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