DNA अनुक्रम में CpG द्वीप कैसे खोजें

CpG जितना होना चाहिए उससे दुर्लभ है

CpG का मतलब है एक ही स्ट्रैंड पर साइटोसिन के बाद गुआनिन (p बीच का फ़ॉस्फ़ेट है)। 40% GC वाले यादृच्छिक अनुक्रम में CpG हर 25 डाइन्यूक्लियोटाइड में एक बार आना चाहिए, पर मानव जीनोम के अधिकांश हिस्से में यह लगभग पाँच गुना कम मिलता है। CpG के मिथाइलेटेड साइटोसिन विकास के दौरान थाइमिन में उत्परिवर्तित होते हैं, इसलिए CpG हर जगह धीरे-धीरे खोता गया, सिवाय उन क्षेत्रों के जो अमिथाइलेटेड रहे।

CpG द्वीप क्या है

CpG द्वीप वह खंड है जहाँ CpG उतना ही आम है जितना संयोग से अपेक्षित। गार्डिनर-गार्डन और फ़्रॉमर (1987) के सामान्य मानदंड:

• कम से कम 200 bp लंबा,
• GC मात्रा 50% से ऊपर,
• प्रेक्षित/अपेक्षित CpG अनुपात 0.6 से ऊपर, जहाँ अपेक्षित = (C की संख्या × G की संख्या) ÷ लंबाई।

कड़े मानदंड (ताकाई और जोन्स, 2002: 500 bp, 55% GC, अनुपात 0.65) Alu पुनरावृत्तियों को बाहर रखते हैं, जो वरना पास हो जातीं। लगभग 60% मानव जीनों, जिनमें लगभग सभी हाउसकीपिंग जीन शामिल हैं, के प्रमोटर पर CpG द्वीप होता है।

ये क्यों मायने रखते हैं

प्रमोटर के CpG द्वीप सामान्यतः अमिथाइलेटेड होते हैं और जीन ट्रांसक्रिप्शन के लिए खुला रहता है। जब द्वीप मिथाइलेटेड हो जाता है, जीन चुप हो जाता है; कैंसर में कई ट्यूमर सप्रेसर ऐसे ही बंद होते हैं और इम्प्रिंटिंग व X निष्क्रियण ऐसे ही काम करते हैं। अनुक्रम में द्वीप खोजना बाइसल्फ़ाइट सीक्वेंसिंग या मिथाइलेशन-विशिष्ट PCR के लिए क्षेत्र चुनने का पहला कदम है।

अनुक्रम स्कैन करना

1. अनुक्रम CpG द्वीप खोजक में चिपकाएँ।
2. विंडो (200 bp मानक है), न्यूनतम GC % और न्यूनतम प्रेक्षित/अपेक्षित अनुपात सेट करें।
3. टूल विंडो को अनुक्रम पर सरकाता है और सीमाएँ पूरी करने वाले हर क्षेत्र को उसकी स्थिति, लंबाई, GC % और अनुपात के साथ रिपोर्ट करता है।

पास होने वाली और आपस में ओवरलैप करने वाली विंडो एक द्वीप में मिला दी जाती हैं। सीमा पर आने वाले नतीजों पर भरोसा करने से पहले कड़ी सेटिंग से जाँचें।

संबंधित टूल

DNA आँकड़े पूरे अनुक्रम की GC मात्रा और डाइन्यूक्लियोटाइड गिनती देता है, और DNA में पैटर्न खोजें हर CG स्थिति सूचीबद्ध करता है।