Vid denna tidpunkt i historien har biologer en ganska omfattande uppfattning om hur människokroppen fungerar. Efter århundraden av forskning förstår de hur mänskliga organ arbetar tillsammans för att bearbeta mat, vatten och luft för att hålla kropparna igång. Människor vet hur ett nätverk av nerver och receptorceller tillåter dem att röra, känna, se, smaka och höra. Och medan neurologer fortfarande studerar de fina detaljerna förstår de vilka delar av hjärnan som styr vilka aspekter av livet och kroppsliga operationer. Men forskare har ännu inte knäckt bokstavskoden i människokroppen. Deoxiribonukleinsyra (DNA), den genetiska koden som definierar om någon har fräknar eller inte, hårets färg och struktur och om blodcellerna är stabila, är fortfarande full av mysterier. För att lösa dessa mysterier skapar forskare kartor. Kopplingskartläggning och kromosomkartläggning är två metoder som används för att förstå gener och DNA - metoder som är lika noga för att vara förvirrade, men lätta att förstå med lite förklaring.
TL; DR (för lång; Läste inte)
Kopplingskartläggning och kromosomkartläggning är två olika metoder som används av genetiker i strävan att förstå hur DNA fungerar. Den förstnämnda bestämmer vilka gener som leder till vilka fysiska uttryck i organismens kropp, medan den senare bestämmer den fysiska placeringen av en given gen i en kromosoms genkedja. Båda metoderna används för att arbeta mot målet att förstå, men de tar två olika tillvägagångssätt.
Grundläggande om DNA-struktur
Innan du lär dig skillnaden mellan kromosom och kopplingskartläggning är det viktigt att förstå skillnaden mellan en gen och en kromosom - och hur DNA relaterar till båda. DNA är den ärftliga kemiska basen och hur egenskaper överförs från förälder till barn. DNA-kedjor finns i gener, som i allmänhet styr hela egenskaper, och gener finns på kromosomer, som är strukturer som buntar var som helst från hundratals till tusentals gener tillsammans. Kromosomer kommer i 23 par, och dessa par - ärvda från dina föräldrar - innehåller ritningarna som dina celler använde och fortfarande använder för att göra dig till den person du är. Kromosomer lagras i kärnan i varje cell i din kropp (förutom blodceller) och låter cellen veta hur den ska fungera som en del av dig. Human Genome Project, som slutfördes 2003, har upprättat en lista över alla gener som kan finnas i människokroppen - men forskare har fortfarande mycket arbete att göra för att förstå vad varje gen gör i kropp. Det är här kartläggningsmetoder kommer in.
Linkage Mapping: Förstå genuttryck
Kopplingskartläggning, även kallad genetisk kartläggning, är en metod för att kartlägga en organisms gener för att bestämma vilka fysiska egenskaper varje gen eller gruppering av gener påverkar i kroppen. Kopplingskartläggning använder begreppet genetisk koppling: Tanken att gener ligger nära varandra på en kromosom ärvs ofta tillsammans, och som ett resultat styr det parade klustret av egenskaper som kallas a fenotyp. Kopplingskartläggning hjälper forskare att förstå var gener finns i förhållande till varandra, men i för att förstå var exakt de finns på en kromosom, är en annan typ av kartläggning nödvändig.
Kartläggning av kromosom: fysiska genetiska kartor
Kartläggning av kromosom, vanligtvis kallad fysisk kartläggning, är en kartläggningsmetod som används för att bestämma var en viss gen finns på en kromosom - och samtidigt som information från länkkartor används ofta för att upprätta kromosomkartor, kromosomkartläggning är mer intresserad av den fysiska placeringen av gener än för uttrycket av dessa gener. Olika typer av fysiska kartor finns i genetik; till exempel, förutom att spåra var specifika gener finns genom traditionella fysiska kartläggningsmetoder, används restriktionskartläggning för att identifiera var skärningar görs i DNA-kedjor. I kombination med kopplingskartläggning ger forskning i dessa riktlinjer en bättre uppfattning om vilka delar av genetisk kod kontrollerar specifika egenskaper - som om du har fräknar eller inte, eller om du kan lida av sigdceller anemi. Kärnskillnaden mellan de två typerna av kartläggning är att kopplingskartläggning kartlägger placeringen av gener i förhållande till besläktade gener som bildar en fenotyp, medan kromosomkartläggning kartlägger enskilda gener på en statisk kromosom.
DNA-kartapplikationer
Användningen av dessa metoder för genmappning varierar. Idag handlar en vanlig praktisk tillämpning om att använda dessa kartor för att korsa växter för att producera högre skördavkastning eller mer visuellt trevliga blommor, vilket kan få dem att verka mindre användbara på en grand skala. Men i kombination med verktyg som CRISPR-Cas9 kan dessa genmappningsmetoder så småningom göra det möjligt för forskare att lösa medicinska problem till följd av DNA-mutationer. Genom att få en förståelse för var generna finns på en kromosom och hur de manifesterar sig i en organism, forskare kommer att kunna hävda mer direkt kontroll över DNA, vilket är en förmåga som kan vara revolutionerande.