На този етап от историята биолозите имат доста изчерпателна представа за това как работи човешкото тяло. След векове изследвания те разбират как човешките органи работят заедно за обработка на храна, вода и въздух, за да поддържат телата в движение. Хората знаят как мрежа от нерви и рецепторни клетки им позволяват да се докосват, усещат, виждат, вкусват и чуват. И докато невролозите все още изучават фините детайли, те разбират кои части на мозъка контролират кои аспекти от живота и телесните операции. Учените обаче все още не са пробили буквалния код в центъра на човешкото тяло. Дезоксирибонуклеиновата киселина (ДНК), генетичният код, който определя дали някой има лунички или не, цвета и структурата на косата и дали кръвните клетки са стабилни, все още е пълен със загадки. За да разгадаят тези мистерии, учените създават карти. Картографирането на връзките и картографирането на хромозомите са два метода, използвани за разбиране на гените и ДНК - методи, които са достатъчно сходни, за да бъдат объркани, но лесни за разбиране с малко обяснение.
TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)
Картографирането на връзката и хромозомното картографиране са два различни метода, използвани от генетиците в стремежа да разберат как работи ДНК. Първият определя какви гени водят до кои физически изрази в тялото на организма, докато вторият определя физическото местоположение на даден ген върху хромозомната верига от гени. И двата метода се използват за постигане на целта на разбирането, но те използват два различни подхода.
Основи на структурата на ДНК
Преди да научите разликата между картографирането на хромозомата и връзката, важно е да разберете разликата между ген и хромозома - и как ДНК е свързана и с двете. ДНК е химическата основа на наследствеността и как черите се предават от родител на дете. ДНК веригите се съдържат в гени, които обикновено контролират цели признаци, а гените се намират в хромозомите, които са структури, които обединяват от стотици до хиляди гени. Хромозомите идват в 23 двойки и тези двойки - наследени от родителите ви - съдържат чертежите, използвани от вашите клетки, които все още използват, за да ви превърнат в човека, който сте. Хромозомите се съхраняват в ядрото на всяка клетка в тялото ви (с изключение на кръвните клетки) и позволяват на клетката да знае как да функционира като част от вас. Проектът за човешкия геном, завършен през 2003 г., създаде списък на всички гени, които могат да присъстват в човешкото тяло - но изследователите все още трябва да свършат много работа, за да разберат какво прави всеки ген в тяло. Тук влизат методите за картографиране.
Картографиране на връзките: Разбиране на генната експресия
Картографирането на връзките, наричано още генетично картографиране, е метод за картографиране на гените на организма, за да се определи какви физически характеристики всеки ген или групи от гени влияят в тялото. Картографирането на връзките използва концепцията за генетична връзка: Идеята, че гените, разположени тясно заедно на хромозомата често се наследяват заедно и в резултат контролират сдвоения клъстер от характеристики, известни като a фенотип. Картографирането на връзките помага на изследователите да разберат къде се намират гените един спрямо друг, но в за да се разбере къде точно съществуват на хромозомата, е различен тип картографиране задължително.
Хромозомно картографиране: Физически генетични карти
Картографирането на хромозомите, обикновено наричано физическо картографиране, е метод за картографиране, използван за определяне къде даден ген съществува в хромозома - и докато информацията от карти на връзки често се използва за установяване на хромозомни карти, хромозомното картографиране се интересува повече от физическото разположение на гените, отколкото от изразяването на тези гени. В генетиката съществуват различни видове физически карти; например, в допълнение към проследяването на местоположението на специфични гени чрез традиционни физически методи за картографиране, картографирането с рестрикции се използва, за да се идентифицира къде се правят разфасовки в ДНК вериги. Когато се комбинира с картографиране на връзки, изследванията по тези линии дават по-добра представа за това кои части от генетичен код контролира специфични черти - например дали имате лунички или не, или ако може да страдате от сърповидни клетки анемия. Основната разлика между двата вида картографиране е, че картирането на връзките изобразява разположението на гените по отношение на сродни гени, които образуват фенотип, докато хромозомното картографиране изобразява отделни гени на статично хромозома.
Приложения за ДНК карти
Използването на тези методи за гениране на карти варира. Днес едно общо практическо приложение включва използването на тези карти за кръстосване на растения, за да се получат по-високи реколта или повече визуално приятни цветя, което може да ги накара да изглеждат по-малко полезни за гранд мащаб. Въпреки това, заедно с инструменти като CRISPR-Cas9, тези методи за картографиране на гени в крайна сметка могат да позволят на изследователите да решават медицински проблеми, произтичащи от ДНК мутации. Чрез придобиване на разбиране къде се намират гените в хромозомата и как те се проявяват в организма, учените ще могат да утвърдят по-пряк контрол над ДНК, което е способност, която би могла да бъде революционен.