كيف تجد جزر CpG في تسلسل DNA

CpG أندر مما ينبغي

CpG هو سيتوزين يليه غوانين على السلسلة نفسها (الـ p هو الفوسفات الذي يربطهما). في تسلسل عشوائي بمحتوى GC ‏40%، ينبغي أن يظهر CpG مرة كل 25 ثنائي نوكليوتيد، لكنه في معظم الجينوم البشري أقل بنحو خمس مرات. السيتوزينات الممثيلة في CpG تتطفر إلى ثايمين عبر التطور، فاختفى CpG تدريجيًا في كل مكان إلا في المناطق التي بقيت غير ممثيلة.

ما جزيرة CpG

جزيرة CpG مقطع يكون فيه CpG شائعًا بقدر ما تتنبأ به الصدفة. المعايير المعتادة، من غاردنر-غاردن وفرومر (1987):

• طول 200 bp على الأقل،
• محتوى GC أعلى من 50%،
• نسبة CpG المرصودة إلى المتوقعة أعلى من 0.6، حيث المتوقع = (عدد C × عدد G) ÷ الطول.

معايير أشد (تاكاي وجونز، 2002: ‏500 bp، و55% GC، ونسبة 0.65) تستبعد تكرارات Alu التي كانت ستمر لولاها. ونحو 60% من الجينات البشرية، بما فيها معظم جينات التدبير المنزلي تقريبًا، لها جزيرة CpG في محفّزها.

لماذا تهم

جزر CpG في المحفّزات تكون عادةً غير ممثيلة فيبقى الجين مفتوحًا للنسخ. وحين تُمثيل الجزيرة، يُسكَت الجين؛ هكذا تُطفأ كثير من الجينات الكابتة للأورام في السرطان، وهكذا يعمل الطبع الجيني وتعطيل الكروموسوم X. والعثور على الجزر في تسلسل هو الخطوة الأولى لاختيار مناطق السلسلة بالبيسلفيت أو الـ PCR النوعي للمثيلة.

فحص تسلسل

1. الصق التسلسل في باحث جزر CpG.
2. حدد النافذة (200 bp هو المعيار)، والحد الأدنى لـ GC %، والحد الأدنى لنسبة المرصود إلى المتوقع.
3. تنزلق الأداة بالنافذة على التسلسل وتبلّغ عن كل منطقة تستوفي العتبات، مع موضعها وطولها وGC % والنسبة.

النوافذ المستوفية والمتداخلة تُدمج في جزيرة واحدة. تحقق من النتائج المشكوك فيها بالمعايير الأشد قبل الاعتماد عليها.

أدوات ذات صلة

تعطي إحصاءات DNA محتوى GC وأعداد ثنائيات النوكليوتيد للتسلسل كله، وتسرد أداة البحث عن نمط في DNA كل مواضع CG.