SSR究竟能干些啥?
SSR常常作为一种遗传分子标记,在基因组学研究中发挥了重要的作用,之前我们详细总结了SSR在遗传多样性方面起到的作用(聊聊SSR•遗传多样性;聊聊SSR•遗传多样性(二)),今天小编再跟大家简单聊一聊SSR在科学研究和实际应用中的重要作用、生物学功能以及常用的数据库。
简单重复序列(Simple Sequence Repeats,SSR),也称微卫星DNA(Microsatellite DNA),是一类由几个核苷酸(一般为1~6个)为重复单位组成的长达几十个核苷酸的串联重复序列,在基因组学研究中具有重要作用。(欲知SSR的基本概念、SSR标记的基本原理、分类及特点等内容,就猛戳这里!(聊聊SSR•遗传多样性)。
有人也许会说,现在已经是第三代分子标记即单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphism,SNP)的时代了,SSR早该淘汰了。其实不然,SNP虽然在数量上比SSR多很多,但是因为SNP是二价态,单个SNP所含信息量低,相比之下SSR的突变频率会高很多,具有更高的多态性,蕴含的信息也更丰富。目前SSR无论是在基础研究领域,还是在实际应用领域,能够做的事情还是很多的,大致的研究及应用领域如下图所示:
图片来源:doi:10.1186/s40529-014-0073-3
可以看到,SSR标记不仅可以来源于细胞核,也可以是来源于线粒体和叶绿体的,还可以通过表达序列标签(Expressed Sequence Tag,EST)信息获得。
从研究领域上看,SSR标记可以进行 ①群体遗传学、②系统进化学、③分子标记辅助选择、④保护生态学方向的研究。进一步拓展到应用领域,SSR的作用可以涉及到:①群体遗传学:种质资源鉴定、遗传完整性分析、种群多样性分析、种子园遗传多样性及异交率统计以及种群交配系统分析等;②系统进化学:系统发生树的重建、进化历史、遗传多样性等分析;③分子标记辅助选择:关联分析、连锁不平衡分析、比较作图、杂交验证、QTL作图、物理作图和基因定位等;④保护生态学:遗传资源管理、测试率分析、基因流分析、群体动态分析、群体结构分析和物种恢复等。
SSR除了作为分子标记在基因组学研究中发挥重要作用外,当它位于基因调控区或者编码区时,也可能导致表型的改变甚至疾病的发生。研究表明,在哺乳动物中大约有20%到40%的蛋白存在SSR编码的氨基酸。SSR序列长度的变化可能引起表型差异,比如在家养的狗(Canis familiaris)中,Runx2基因中SSR长度的变化可导致了面部长度的变化。
SSR长度变化如果发生在基因启动子区和顺式作用元件区域,则可能导致基因表达变化,如在Haemophilus influenzae菌启动子区的SSR长度变化就能够影响菌毛的形成。此外内含子区的SSR也能导致一些疾病的发生,如遗传性共济失调等。
SSR标记信息除了通过发表的文献获得以外,还有很多相关数据库可以利用,例如NCBI的Probe数据库中,就包含了许多物种的近60万条SSR引物序列信息。此外,还有很多不同物种特有的SSR数据库,例如:
人类SSR数据库:http://strbase.nist.gov/
动物类SSR数据库:
1、小鼠数据库:http://shigen.nig.ac.jp/mouse/mmdbj/top.jsp
2、大鼠数据库:https://rgd.mcw.edu/
植物类SSR数据库:
1、树木类数据库: http://ssrdatabase.pierroton.inra.fr/home
2、鹰嘴豆数据库:http://cicarmisatdb.icrisat.org/
3、大豆数据库:https://soybase.org/
4、麦类数据库:https://wheat.pw.usda.gov/GG2/
5、小麦数据库:https://wheat.pw.usda.gov/ggpages/SSR/WMC/
6、玉米数据库:http://www.maizegdb.org/
7、棉花数据库:https://www.cottongen.org/
8、水稻数据库:http://archive.gramene.org/markers/
关于天昊
天昊推出基于FastTargetTM的高通量SSR分型服务,该技术针对目的区域设计多重PCR扩增体系,从而达到富集目的片段的目的,对研究者感兴趣的SSR/STR位点进行捕获富集。一个扩增反应体系可以完成16-20个PCR反应,该技术方法非常成熟,方法快速、操作简单,无需复杂的建库过程,另外利用Illumina测序仪的2×150 bp测序模式对目的片段实现双向高深度测序,大大提高数据的准确度。更多内容,请点击链接:(植物SSR分型费时费力,蓝瘦香菇---基于FastTarget的高通量SSR分型服务帮您解决问题!)。
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