Encyclopedie van de evolutiebiologie

Prof. Nico M. van Straalen (2019)

Gepubliceerd op 27-06-2020

QTL

betekenis & definitie

Min of meer afgegrensd en op een genetische kaart aanwijsbaar gebied in het genoom dat geassocieerd is met een kwantitatief fenotypisch kenmerk

Het opsporen van QTLs (“quantitative trait loci”) is een cruciale activiteit in de voorwaartse genetica, d.w.z. de identificatie van DNA-sequenties die oorzakelijk verbonden zijn met een bepaald fenotype. De methode vereist dat men beschikt over minstens twee verschillende variëteiten of lijnen van een soort die verschillen in het fenotype waarvan men de genetische basis wil onderzoeken (bijvoorbeeld planten die wel of niet resistent zijn tegen een bepaalde schimmelziekte). Dat fenotype wordt in kwantitatieve zin gekarakteriseerd.

Vervolgens maakt men groot aantal kruisingslijnen die elk door inteelt homozygoot gemaakt worden. Deze noemt men recombinante inteeltlijnen (“recombinant inbred lines, RILs). Het idee is dat elke RIL een unieke recombinatie van de ouderlijke chromosomen heeft.

Vervolgens worden deze lijnen gegenotypeerd met zoveel mogelijk polymorfe merkers die over het hele genoom verspreid zijn, bijv. SNPs. Deze merkers worden vervolgens statistisch gecorreleerd met het fenotype. Het verband wordt uitgedrukt als de logaritme van de “odds ratio” (de kans dat ter hoogte van de betreffende merker het fenotype gecodeerd ligt), afgekort LOD-score. Meestal wordt de analyse dan vervolgd door het betreffende gebied uit te lezen, genen te identificeren en via mutatie-analyse de functionaliteit te bewijzen.

Het opsporen van QTLs is een klassieke aanpak die vooral in de plantenveredeling en de medische genetica zeer succesvol is geweest. Ook voor de evolutiebiologie is het beloftevol geacht, maar het blijkt vaak erg moeilijk om een causale relatie tussen een DNA-sequentie en een adaptief fenotype te leggen. Er zijn wel enkele succesverhalen, zoals de identificatie van genen betrokken bij ecotypedifferentiatie van driedoornige stekelbaars.