На данном этапе истории биологи имеют достаточно полное представление о том, как работает человеческое тело. После столетий исследований они понимают, как человеческие органы работают вместе, обрабатывая пищу, воду и воздух, чтобы поддерживать жизнедеятельность тел. Люди знают, как сеть нервов и рецепторных клеток позволяет им прикасаться, чувствовать, видеть, пробовать на вкус и слышать. И хотя неврологи все еще изучают мелкие детали, они понимают, какие части мозга контролируют какие аспекты жизни и телесных операций. Однако ученым еще предстоит разгадать буквальный код в центре человеческого тела. Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК), генетический код, который определяет, есть ли у кого-то веснушки или нет, цвет и текстура волос и стабильны ли клетки крови, по-прежнему полон загадок. Чтобы разгадать эти загадки, ученые создают карты. Картирование сцепления и картирование хромосом - это два метода, используемых для понимания генов и ДНК - методы, которые достаточно похожи, чтобы их можно было сбить с толку, но которые легко понять после небольшого объяснения.
TL; DR (слишком длинный; Не читал)
Картирование сцепления и картирование хромосом - это два разных метода, используемых генетиками в стремлении понять, как работает ДНК. Первый определяет, какие гены к каким физическим проявлениям приводят в организме, а второй определяет физическое положение данного гена в цепочке генов хромосомы. Оба метода используются для достижения цели понимания, но они используют два разных подхода.
Основы структуры ДНК
Прежде чем изучать разницу между картированием хромосомы и сцепления, важно понять разницу между геном и хромосомой, а также то, как ДНК относится к обоим. ДНК - это химическая основа наследственности и того, как черты передаются от родителей к ребенку. Цепи ДНК содержатся в генах, которые обычно контролируют все признаки, а гены находятся в хромосомах, которые представляют собой структуры, связывающие от сотен до тысяч генов вместе. Хромосомы состоят из 23 пар, и эти пары, унаследованные от ваших родителей, содержат схемы, которые ваши клетки использовали и по-прежнему используют, чтобы сделать вас тем, кем вы являетесь. Хромосомы хранятся в ядре каждой клетки вашего тела (кроме клеток крови) и позволяют клетке знать, как функционировать как часть вас. Проект «Геном человека», завершенный в 2003 г., составил список всех генов, которые могут присутствовать в человеческое тело - но исследователям еще предстоит много работы, чтобы понять, что делает каждый ген в тело. Вот тут-то и пригодятся методы сопоставления.
Картирование сцепления: понимание экспрессии генов
Картирование сцепления, также называемое генетическим картированием, представляет собой метод картирования генов организма, чтобы определить, на какие физические характеристики каждый ген или группа генов влияет в организме. При картировании сцепления используется концепция генетического сцепления: идея о том, что гены расположены близко друг к другу на хромосомы часто наследуются вместе и в результате контролируют парный кластер характеристик, известный как фенотип. Картирование сцепления помогает исследователям понять, где гены расположены относительно друг друга, но в чтобы понять, где именно они существуют на хромосоме, используется другой тип отображения. обязательный.
Картирование хромосом: физические генетические карты
Картирование хромосом, обычно называемое физическим картированием, - это метод картирования, используемый для определения того, где данный ген существует на хромосоме, и пока информация из карт сцепления часто используется для создания карт хромосом, картирование хромосом больше интересует физическое расположение генов, чем их экспрессию. гены. В генетике существуют различные типы физических карт; например, в дополнение к отслеживанию местоположения конкретных генов с помощью традиционных методов физического картирования, рестрикционное картирование используется для определения разрезов в цепях ДНК. В сочетании с картированием связей исследования по этим направлениям дают лучшее представление о том, какие части генетический код контролирует определенные черты характера - например, есть ли у вас веснушки или нет ли у вас серповидно-клеточная анемия. анемия. Основное различие между этими двумя типами картирования заключается в том, что картирование сцепления показывает расположение генов. относительно родственных генов, которые образуют фенотип, в то время как картирование хромосом отображает отдельные гены на статической хромосома.
Приложения для карт ДНК
Эти методы картирования генов используются по-разному. Сегодня обычное практическое применение включает использование этих карт для скрещивания растений с целью получения более высоких урожайность или более приятные на вид цветы, из-за которых они могут показаться бесполезными на большом шкала. Однако в сочетании с такими инструментами, как CRISPR-Cas9, эти методы картирования генов могут в конечном итоге позволить исследователям решать медицинские проблемы, возникающие в результате мутаций ДНК. Получив понимание того, где гены расположены на хромосоме и как они проявляются в организме, ученые смогут установить более прямой контроль над ДНК, что может быть революционный.
