فهرست مطالب

چکیده فارسی………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………ذ

چکیده انگلیسی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………ر

1-1 مقدمه. 2

1-2 نشان‌گر چیست؟. 2

1-3 انواع نشان‌گرهای ژنتیکی.. 3

1-3-1 نشان‌گرهای مورفولوژیک… 3

1-3-2 نشان‌گرهای پروتئینی.. 4

1-3-3 نشان‌گرهای مولکولیDNA  وRNA.. 4

1-3-3-1 نشان‌گرهای غیر مبتنی بر PCR.. 7

1-3-3-1-1 تفاوت طول قطعات حاصل از هضم DNA توسط آنزیم‌های محدودگر( (RFLP. 7

1-3-3-1-2 پویش ژنومی نشانه‏های هضم (RLGS) 8

1-3-3-1-3 ماهوارک‏ها 9

1-3-3-2 نشان‌گرهای مبتنی بر PCR.. 11

1-3-3-2-1 تفاوت طول قطعه‌های حاصل از تکثیر (AFLP) 11

1-3-3-2-2 DNA چندشکل تکثیرشده‏ی تصادفی (RAPD) 13

1-3-3-2-3 تفاوت تک نوکلئوتیدی(SNP) 13

1-3-3-2-4 نشان‌گرهای مبتنی برنقاط نشان‌مند از ردیف (STS) 14

1-3-3-2-4-1 تفاوت طول قطعه‏های قابل تکثیر(ALP) 15

1-3-3-2-4-2 ریزماهواره‌ها 15

1-4 فراوانی، توزیع و سازماندهی ریزماهواره‏ها در داخل ژنوم. 16

1-5 مکانیسم ایجاد تنوع در طول توالی‏های تکراری.. 16

1-5-1 کراسینگ‌اور نابرابر. 17

1-5-2 عدم جفت شدن ناشی از سرخوردنDNA  در طول رشته (خطاهای همانند‌سازی) 17

1-6 دامنه تنوع واحدهای تکرارشونده 19

1-6-1 مدل جهش گام به گام. 19

1-6-2 مدل آللی نا‏محدود. 19

1-7 مارکرهای STR.. 20

1-8 کاربرد مارکرهای STR.. 20

1-8-1 مطالعات شجره‏ای و روابط فامیلی.. 20

1-8-2 شناسایی هویت قربانیان حوادث.. 21

1-8-3 تعیین هویت در موارد جنایی.. 22

1-8-3-1 شناسایی افراد مجهول الهویه. 22

1-8-3-2 ردیابی مجرمین.. 22

1-8-4 ردیابی تاریخ بشر و مطالعات جمعیتی.. 23

1-9 سایر کاربردهای مارکرهای STR.. 25

1-9-1 جمع‌ آوری سلول‌های جنینی از خون مادر 25

1-9-2 نقشه‏ی ژنوم بیماری‏ها 26

1-9-3 تعیین هویت افراد استفاده کننده از سرنگ مشترک.. 26

1-9-4 تشخیص کلون‏های موفق.. 26

1-9-5 بررسی و نظارت روی پیوند عضو. 26

1-9-6 تشخیص کایمرهای ژنتیکی.. 26

1-9-7 مشخص نمودن خطوط سلولی.. 27

1-9-8 تشخیص تومورهای سرطانی.. 27

1-10 روش‏های کلی شناسایی هویت افراد در سطح مولکولی.. 27

1-10-1 روش انگشت‌نگاری ژنتیکی از طریق هیبرید‌کردن با DNA جستجوگر. 27

1-10-1-1 محدودیت‏های روش انگشت‌نگاری.. 29

1-10-2 روش پروفایلینگ… 29

1-11 تاریخچه استفاده از مارکرهایSTR.. 30

1-12 CODIS چیست؟. 31

1-13 کیت مورد استفاده در تعیین هویت.. 32

1-14 معرفی استان‏ها 34

1-14-1 استان کرمانشاه 34

1-14-1-1 موقعیت جغرافیایی.. 34

1-14-2 استان یَزد. 35

1-14-2-1 موقعیت جغرافیایی.. 36

1-15 هدف از تحقیق: 37

فصل دوم. 38

2-1 نمونه‌گیری.. 39

2-2 استخراج DNA به روش نمک اشباع. 39

2-3 آماده‌سازی نمونه‌ها جهت انجام تست DNA Typing. 40

۲-3-1 رسوب‌گذاری با اتانول. 41

2-3-2 تعیین غلظت نمونه‌های DNA توسط دستگاه Nanodrop. 42

2-3-3 تهیه‌ی Working Stoke. 42

2-4 تست DNA Typing. 43

2-4-1 Multiplex PCR.. 43

 

2-5 مواد و تجهیزات مورد نیاز در DNA Typing. 44

2-5-1 آزمایش DNA Typing. 44

2-5-2 جداسازی قطعات.. 45

2-5-2-1 تجهیزات لازم. 45

2-5-2-2 آماده‌سازی دستگاه جهت جداسازی قطعات.. 46

2-5-2-3 روش جداسازی قطعات.. 46

2-6 آنالیز داده‌ها 47

3-1 نمونه‏ها 53

3-2 پروفایل ژنتیکی.. 53

3-2 نتایج حاصل از آنالیز نمونه‏ها 55

3-3 نتایج حاصل از آنالیز نمونه‏های کرمانشاه 56

3-4 نتایج حاصل از آنالیز نمونه‌های یزد. 60

فصل چهارم. 65

4-1 بحث.. 66

4-2 نتیجه‏گیری.. 73

4-3 پیشنهادات.. 73

منابع انگلیسی.. 74

منابع فارسی………………………………………………………………………………………………………….75

 

 

 

فهرست جداول

شکل 1-1 انواع نشان‌گرهای ژنتیکی ]10[ 7

جدول 1-1 جایگاه‏های موجود در کیت ABI 33

جدول2-1 محلولI استخراج DNA (محلول لیز‌کننده گلبول‌های قرمز) 39

جدول 2-2 محلول II استخراج DNA (محلول لیز‌کننده گلبول‌های سفید) 40

جدول 2-3 ترکیبات TE. 40

جدول 2-4 شرایط PCR.. 45

جدول ۲-5 تنظیمات دستگاه ABI3130 در جداسازی قطعات STR.. 46

شکل2-4 چگونگی عملکرد دستگاه الکتروفورز موئینه‌ای[26] 47

جدول 2-6 مواد فلورسنت موجود در کیت ABI و رنگهایشان. 48

شکل2-5 مواد مختلف در طول موج‌های متفاوتی نور خود را ساطع می‌کنند[26] 48

جدول 2-7 ماده فلورسنت مورد استفاده برای هر جایگاه[25] 49

شکل3-1 پروفایل ژنتیکی یک فرد. 54

جدول3- 2 فراوانی آللی و سایر پارامترهای جمعیتی و پزشکی‌قانونی در جمعیت یزد را نشان می‏دهد. 60

جدول 4-1 مقایسه جمعیت کرمانشاه با سایر جمعیت‏ها 67

جدول 4-2 مقایسه جمعیت یزد با سایر جمعیت‏ها 68

 

 

 

فهرست شکل‌ها

شکل 1-2 کراسینگ‌آور و مبادلات نابرابر بین کروماتیدهای خواهری سبب ایجاد حذف‌شدگی یا الحاق می‌شود]23.[. 17

شکل 1-3 متزلزل بودن پلی‌مراز حین همانندسازی DNA می‏تواند طول تکرار را به اندازه یک یا دو واحد تغییر دهد [23]. 18

شکل 1-4 آلل‏های فرزندان مجموعه‏ای از آلل‏های والدین آنها می‏باشد [62]. 21

شکل 1-5 شناسائی مجرمین به کمک مارکرهای  STR[26]. 23

شکل 1-6 مراحل انگشت‌نگاری ژنتیکی [38]. 28

شکل 1-7 مراحل پروفایلینگ  DNA[36]. 30

شکل 1-8 جایگاه‌های CODIS روی کروموزوم‌های انسان[25]. 32

شکل 1-9 موقعیت جغرافیائی استان کرمانشاه [44]. 35

شکل 1-10 موقعیت جغرافیائی استان یزد[45]. 36

شکل2-2 استفاده از Multiplex PCR در روش پروفایلینگ[36] 44

شکل 2-3 دستگاه الکتروفورز موئینه ای[51] 46

شکل 2-6ladder به‌کاررفته در کیت ABI[25] 50

شکل 4-1 درخت فیلوژنتیکی میان سیزده جمعیت مختلف[46] 71

شکل 4-2.درخت فیلوژنتیکی میان نه جمعیت مختلف[46] 71

 

 

 

فهرست نمودار‌ها

نمودار3-1 پارامترهای ژنتیکی جمعیت استان کرمانشاه برحسب درصد. 60

نمودار3-2 پارامترهای ژنتیک جمعیت استان یزد برحسب درصد. 64

 

 

 

چکیده

بررسی تنوع ژنتیکی اقوام ایرانی با بهره گرفتن از STR   مونا داودبیگی

بررسی تنوع ژنتیکی در جمعیت‏ها با استفاده ار تعیین فراوانی آللی و پارامترهای ژنتیکی روش نوینی است که در سال‏های گذشته در بسیاری از جمعیت‏های جهان صورت گرفته و با بهره گرفتن از آن شباهت بسیاری از جمعیت‏ها به یکدیگر مشخص گردیده. شباهت جمعیت‏ها نشان‌دهنده‏ی همسان‌بودن خزانه‏ی ژنتیکی آنها و احتمالا یکسان‌بودن آن جمعیت‏ها در گذشته است. پس این احتمال وجود دارد که این جمعیت‏ها در گذشته یک جمعیت بوده باشند و بعد‏ها به دلایل جغرافیایی و یا مهاجرت‏ها از یکدیگر جدا شده باشند. یکی از راه‏های بررسی تنوع‌ ژنتیکی در جمعیت‏ها استفاده از توالی‏های کوتاه تکراری می‏باشد .هدف این مطالعه بررسی تنوع ژنتیکی در دو قوم یزد و کرد (کرمانشاه) از ایران بود. بدین منظور پروفایل ژنتیکی پنجاه فرد غیر‌خویشاوند از هر یک از جمعیت‏های کرمانشاه و یزد با بهره گرفتن از کیت  ABIتهیه شد. این کیت حاوی پانزده جایگاه D8S1179،D21S11 ، D7S820،CSF ،D3S1358 ،TH01 ، D13S317، D16S539،D2S1338 ، D19S433، VWA، TPOX،D18S51 ، D5S818،FGA ،VWA ، TPOX و TH01 و ژن آمیلوژنین (برای تعیین جنسیت افراد) می‏باشد. نتایج نشان‌دادند که به جز دو جایگاه D7S820 وD19S433  در جمعیت کرمانشاه و سه جایگاه D21S11 ,D19S433 و VWA در یزد سایر جایگاه‏ها در تعادل هاردی‏واینبرگ بودند. همچنین پارامترهای پزشکی‌قانونی شامل PIC,PD,PE,MP در این مطالعه بررسی شدند. سپس دو جمعیت با جمعیت‏های کشورهای همسایه مقایسه شدند. این مطالعه نشان داد که این جایگاه‏ها، جایگاه‏های مناسب برای استفاده در تست‏های تعیین هویت و مطالعات جمعیتی می‏باشند. در نتیجه‏‏ی مقایسات هم دیده شد که هر دو جمعیت یزد و کرمانشاه شباهت زیادی به جمعیت کشور ترکیه داشتند ولی با سایر کشورها متفاوت بودند. از طرفی یزد نسبت به کرمانشاه دارای جمعیت همگن‌تری بود که این مسئله می‏تواند به‌علت بکر بودن این جمعیت در طول سالیان مختلف باشد.

کلمات کلیدی: توالیهای کوتاه تکراری، نشانگرهای مولکولی، ژنتیک جمعیت

 

 

 

Abstract

Genetic variation in two Iranian population with STR   Mona Davood Beigi

In recent years studying genetic variation among population by determination of allele frequencies and genetic parameters became a new method that it has been done in different population all around the world. By using this method lots of similarities has been founded among population around the world. These similarities represent the same genetic pool and also it may show the same population in the past as well. So it seems that different population were one at the first and  geographical situations or migrations were the reasons that caused its separation.

Studying short tandem repeats (STR) in genome is the best way to founding genetic variation in population. The aim of this study was to investigate the genetic variation of two population of Iran, Yazd and Kermanshah people.

For this purpose the genetic profile of 50 unrelated individual from each population prepared by using ABI kit. This kit contains fifteen str loci (D8S1179, D21S11, D7S820, CSF1PO, D3S1358, TH01, D13S317, D16S539, D2S1338, D19S433, VWA, TPOX, D18S51, D5S818 and FGA) and also amylogenin gene for sex determination. The result showed all the loci were in Hardy Weinberg equilibrium except two loci(D19s433 , D2s820) in Kermanshah and three loci (D19s433, D21s11 and VWA) in Yazd population. More over forensic parameters including PIC, PD, PE and MP have been calculated. After all the results have been compared with other population in neighbor countries.

This study revealed that these loci were the suitable loci for identification people and studying genetic population variation. Also the comparison showed that both of Yazd and Kermanshah people were similar to Turkish genetically, but were different from other countries. In addition Yazd has more homogeneous population than Kermanshah, that it could be due to pristine gene pool of this population in the past centuries.

Keywords: Short tandem repeats; Microsatellite markers; Population genetic

مقدمه

درگذشته مطالعه‏ی تکامل و مهاجرت‏ها از طریق کشف و بررسی بقایای اسکلتی و فسیل‏ها انجام می‏شد. اما از حدود سه دهه‏ی پیش، باستان‏شناسان و زیست‏شناسان با به‌کار‏گیری آنالیز‏های DNA موفق به کشف‏های بسیار دقیقی شدند که کمک فراوانی به ردیابی تاریخ مهاجرت بشر و تکامل انسان‏ها نموده است. یکی از پر‏کاربرد‏ترین راه‏های آنالیز DNA، بررسی نشان‌گرهای[1] ژنتیکی افراد است، که از مهم‌ترین آنها می‏توان به توالی‏های کوتاه تکراری[2] موسوم به STR اشاره کرد. STR‏ها، توالی‏هایی به طول یک تا سیزده نوکلئوتید هستند که در ژنوم موجودات در نواحی غیر‌کد‏کننده موجود می‏باشند. هر فرد توالی‏های منحصر به فردی دارد و هیچ دو نفری در جهان نیستند که توالی‏های یکسانی داشته باشند. به همین