Was sind SNPSTRs?

Ein neuer genetischer Markertyp, der kürzlich als SNPSTR (sprich: snipster) bezeichnet wurde, soll für die im Projekt untersuchten Wirbeltierarten etabliert werden.

Dieser Name leitet sich von seiner Struktur ab: Die Mitte bildet einen Mikrosatelliten (STR, short tandem repeats) und deren flankierenden Regionen beinhaltet mindestens eine Sequenzvariante (SNP, single nucleotide polymorphism).

Die SNPSTR-Technologie kombiniert also kurze, sich in verschiedener Anzahl wiederholende DNA-Muster mit individuellen Einzelabweichungen. Während die Elternschaftsanalyse durch die gewonnenen Informationen aus den Mikrosatelliten möglich ist, kann durch die Informationen der SNPs eine genaue Bestimmung der Populationszugehörigkeit erfolgen.

Bei der Analyse von Tierpopulationen oder Züchtungen bieten SNPSTRs erhebliche Vorteile gegenüber getrennt betrachteten Mikrosatelliten oder SNPs. Da sich die Mutationsrate von SNPs und STRs unterscheidet, steigt der Informationsgehalt pro Genlocus signifikant an, somit werden weniger Marker für eine zweifelsfreie Übereinstimmung oder Nichtübereinstimmung benötigt. Desweiteren, sind die flankierenden Regionen von Mikrosatelliten hoch konserviert und da sich die SNPs und STRS in kurzer Distanz (ca. 500bp) voneinander befinden, ist die Möglichkeit der Rekombination sehr gering. Dies ermöglicht einen Haplotyp aus zwei verschiedenen Markern zu generieren, welcher zudem aussagekräftiger ist.

Für jede Zielart soll nun ein Set aus circa 20 validierten SNPSTR-Markern entwickelt werden. Die Kombination der SNPSTR-Marker in einem Set gibt somit über die Populationszugehörigkeit und die Verwandtschaftsverhältnisse des betreffenden Tieres Aufschluss.

Abbildung 1: Ein SNPSTR-Marker mit einem Mikrosatelliten (5 Wiederholungen des DNA-Musters), und einem SNP. Anhand des SNP kann das betreffende Tier eindeutig der Population 2 zugeordnet werden. Für die Elternschaftsanalyse schaut man sich die STR-Mikrosatelliten genauer an. (Skizze in Anlehnung an Knieps, 2020, BSc-Arbeit)