Was ist ein Contig?

Ein Contig, kurz für zusammenhängend, bezieht sich entweder auf ein Desoxyribonukleinsäure (DNA)-Segment oder das Produkt überlappender Segmente, die eine kontinuierliche, ausgedehnte, ununterbrochene DNA-Sequenz bilden. Durch Studieren von Karten dieser Segmente ist es möglich, die Reihenfolge von Segmenten zu entdecken, die verschiedene Sequenzen umfassen, und Contigs können hinzugefügt, entfernt oder neu angeordnet werden, um neue Sequenzen zu bilden. DNA-Contig-Kartierungen und -Bibliotheken ermöglichen es Forschern, Ausrichtungen zu identifizieren, die Krankheiten verursachen könnten, ein besseres Verständnis der Reaktion von Zellen unter bestimmten Bedingungen zu liefern und die Möglichkeit zu ermöglichen, günstige Eigenschaften in lebenden Organismen zu klonen.

Genomische Contigs sind miteinander durch Überlappung von übereinstimmenden Sequenzmarkierten-Sätzen oder durch übereinstimmende exprimierte Sequenzmarker verbunden. Durch das Verständnis dieses Bausteinprozesses, der von den Basen von DNA-Segmenten verwendet wird, können Contigs in wünschenswerte Sequenzen repliziert oder kloniert werden, wodurch weniger günstige Segmente hinzugefügt oder eliminiert werden. Forscher betrachten diese Sequenzen als Karten in hochdetaillierten, computerisierten DNA-Programmen. Das Programm bietet eine visuelle Aufschlüsselung der Basen, die zum Konstruieren der Segmente verwendet werden, und der Segmente, die zum Erstellen bestimmter Sequenzen verwendet werden. Mit verschiedenen Farbschemata zeigen verschiedene Contig-Programme diese Informationen als Sequenzen niedriger, mittlerer und hoher Qualität an.

Contig-Mapping gibt häufig Aufschluss über die Ursachen genetischer Störungen. Das Williams-Syndrom zum Beispiel verursacht bei Kindern Multisystem-Symptome, darunter Herz-Kreislauf-Probleme, erhöhte Blutkalziumspiegel und Gedeihstörungen. Forscher entdeckten Banddeletionen, die bestimmte Gene betreffen, die durch unangemessene Überlappung von Contigs verursacht werden können. Eine andere genetische Störung im Kindesalter, das Cri-du-Chat-Syndrom, erzeugt ebenfalls mehrere Symptome, von denen Wissenschaftler glauben, dass sie mit Deletionen und abnormaler Positionierung korrelieren.

Forscher analysieren auch Contig-Sequenzen in Pflanzenarten. Jede Pflanze enthält eine Sequenz, die für diese Pflanze einzigartig ist, und durch das Erhalten von Karten einzelner Pflanzenarten entdecken Wissenschaftler ähnliche und unterschiedliche Eigenschaften, die zur Gesundheit oder zum Verfall einer bestimmten Pflanzenart beitragen können. Durch die Analyse von Contig-Segmenten und -Sequenzen in krankheitsübertragenden Organismen können Ärzte Merkmale bestimmen, die dann bei der Entwicklung von Behandlungen verwendet werden können. Das Mapping bietet visuelle Einblicke in mögliche genetische Manipulationen durch Sequenzdeletionen oder Klonen.

Wissenschaftler könnten geklonte DNA-Proben in künstlichen Bakterienchromosomen, künstlichen Hefechromosomen oder in P1- oder Phagen-künstlichen Chromosomenmedien züchten. Diese Chromosomen enthalten zwischen 50 und Hunderttausenden von Basen, die Contig-Segmente zusammenstellen. Nach einer Kolonisationsphase werden die Proben mit einer Spritze extrahiert und in ein DNA-Sequenzierungsgel gegeben, das einer Elektrophorese unterzogen und getrocknet wird. Ein Autoradiograph liest die Probe und macht Fingerabdrücke der Sequenzen. Anschließend scannen die Forscher den Fingerabdruck in eine Bilddatei, die später in ein Contig-Programm geladen werden kann.