An diesem Punkt der Geschichte haben Biologen eine ziemlich umfassende Vorstellung davon, wie der menschliche Körper funktioniert. Nach jahrhundertelanger Forschung verstehen sie, wie menschliche Organe zusammenarbeiten, um Nahrung, Wasser und Luft zu verarbeiten, um den Körper am Laufen zu halten. Der Mensch weiß, wie ein Netzwerk aus Nerven und Rezeptorzellen es ihm ermöglicht, zu berühren, zu fühlen, zu sehen, zu schmecken und zu hören. Und während Neurologen noch die feinen Details studieren, verstehen sie, welche Teile des Gehirns welche Aspekte des Lebens und der Körperoperationen steuern. Wissenschaftler müssen jedoch den wörtlichen Code im Zentrum des menschlichen Körpers noch knacken. Desoxyribonukleinsäure (DNA), der genetische Code, der definiert, ob jemand Sommersprossen hat oder nicht, die Farbe und Textur der Haare und ob die Blutzellen stabil sind, ist immer noch voller Geheimnisse. Um diese Rätsel zu lösen, erstellen Wissenschaftler Karten. Linkage-Mapping und Chromosomen-Mapping sind zwei Methoden, die verwendet werden, um Gene und DNA zu verstehen – Methoden, die ähnlich genug sind, um verwechselt zu werden, aber mit ein wenig Erklärung leicht zu verstehen.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Kopplungskartierung und Chromosomenkartierung sind zwei verschiedene Methoden, die von Genetikern verwendet werden, um zu verstehen, wie DNA funktioniert. Ersteres bestimmt, welche Gene zu welchen physikalischen Ausdrücken im Körper eines Organismus führen, während letzteres die physikalische Position eines bestimmten Gens in der Genkette eines Chromosoms bestimmt. Beide Methoden werden verwendet, um auf das Ziel des Verstehens hinzuarbeiten, aber sie verfolgen zwei unterschiedliche Ansätze.
Grundlagen der DNA-Struktur
Bevor Sie den Unterschied zwischen Chromosomen- und Linkage-Mapping lernen, ist es wichtig, den Unterschied zwischen einem Gen und einem Chromosom zu verstehen – und wie die DNA mit beiden zusammenhängt. DNA ist die chemische Grundlage der Vererbung und wie Eigenschaften von den Eltern an das Kind weitergegeben werden. DNA-Ketten sind in Genen enthalten, die im Allgemeinen ganze Merkmale kontrollieren, und Gene befinden sich auf Chromosomen, die Strukturen sind, die Hunderte bis Tausende von Genen zusammenfassen. Chromosomen kommen in 23 Paaren vor, und diese Paare – geerbt von Ihren Eltern – enthalten die Baupläne, die Ihre Zellen verwendet haben und immer noch verwenden, um Sie zu der Person zu machen, die Sie sind. Chromosomen werden im Kern jeder Zelle Ihres Körpers (außer Blutzellen) gespeichert und lassen die Zelle wissen, wie sie als Teil von Ihnen funktionieren kann. Das 2003 abgeschlossene Human Genome Project hat eine Liste aller Gene erstellt, die in der menschlichen Körper – aber die Forscher haben noch viel zu tun, um zu verstehen, was jedes Gen im Körper. Hier kommen Mapping-Methoden ins Spiel.
Linkage Mapping: Genexpression verstehen
Kopplungskartierung, auch als genetische Kartierung bezeichnet, ist eine Methode zur Kartierung der Gene eines Organismus, um zu bestimmen, welche physikalischen Eigenschaften jedes Gen oder jede Gruppierung von Genen im Körper beeinflusst. Kopplungskartierung verwendet das Konzept der genetischen Kopplung: Die Idee, dass Gene, die eng beieinander auf einem Chromosomen werden oft zusammen vererbt und kontrollieren als Ergebnis den gepaarten Cluster von Merkmalen, der als a bekannt ist Phänotyp. Kopplungskartierung hilft Forschern zu verstehen, wo Gene relativ zueinander lokalisiert sind, aber in Um zu verstehen, wo genau sie auf einem Chromosom existieren, ist eine andere Art der Kartierung erforderlich.
Chromosomenkartierung: Physische genetische Karten
Chromosomenkartierung, allgemein als physikalische Kartierung bezeichnet, ist eine Kartierungsmethode, die verwendet wird, um zu bestimmen, wo ein bestimmtes Gen auf einem Chromosom vorhanden ist – und während Informationen von Kopplungskarten wird oft verwendet, um Chromosomenkarten zu erstellen, Chromosomen-Mapping ist mehr an der physischen Platzierung von Genen als an der Expression dieser Gene interessiert Gene. In der Genetik existieren verschiedene Arten von physischen Karten; So wird beispielsweise neben der Verfolgung, wo sich bestimmte Gene durch traditionelle physikalische Kartierungsmethoden befinden, eine Restriktionskartierung verwendet, um zu identifizieren, wo in DNA-Ketten Schnitte vorgenommen werden. In Kombination mit dem Linkage-Mapping liefert eine Forschung in dieser Richtung eine bessere Vorstellung davon, welche Teile der Der genetische Code kontrolliert bestimmte Merkmale – zum Beispiel ob Sie Sommersprossen haben oder nicht oder ob Sie an Sichelzellen leiden könnten Anämie. Der Hauptunterschied zwischen den beiden Mapping-Arten besteht darin, dass das Linkage-Mapping die Platzierung von Genen aufzeichnet relativ zu verwandten Genen, die einen Phänotyp bilden, während die Chromosomenkartierung einzelne Gene statisch kartiert Chromosom.
DNA-Kartenanwendungen
Die Verwendungen dieser Methoden der Genkartierung variieren. Heute besteht eine gängige praktische Anwendung darin, diese Karten zu verwenden, um Pflanzen zu kreuzen, um höhere Ernteerträge oder optisch ansprechendere Blumen, die sie auf einem Flügel weniger als nützlich erscheinen lassen können Rahmen. Zusammen mit Tools wie CRISPR-Cas9 können diese Genkartierungsmethoden es Forschern jedoch letztendlich ermöglichen, medizinische Probleme zu lösen, die aus DNA-Mutationen resultieren. Indem wir verstehen, wo sich Gene auf einem Chromosom befinden und wie sie sich in einem Organismus manifestieren, Wissenschaftler werden in der Lage sein, eine direktere Kontrolle über die DNA zu erlangen, was eine Fähigkeit ist, die sein könnte Revolutionär.