Was ist Chromosomenkartierung?
Bei der Chromosomenkartierung werden die Positionen bestimmter Gene auf einem Chromosom bestimmt. Chromosomen sind Sammlungen von Desoxyribonukleinsäure oder DNA, die Gene enthalten, obwohl nicht klar ist, wo genau diese Gene in Chromosomen liegen. Das Erstellen einer Chromosomenkarte ist hilfreich, um zu verstehen, wie Gene physische Merkmale in Lebewesen hervorrufen. Die Chromosomenkartierung kann auch bei der Behandlung von Krankheiten von Bedeutung sein, indem Ärzte krankheitsverursachende Gene identifizieren können. Es gibt verschiedene Arten von Chromosomenkarten mit unterschiedlichen Genauigkeits- und Vollständigkeitsgraden.
Jeder lebende Organismus enthält eine Reihe von Anweisungen in langen Molekülen, die DNA genannt werden. Diese Moleküle befinden sich in jeder Zelle des Organismus und sind in Chromosomen zusammengefasst. Es wurde festgestellt, dass bestimmte Einheiten dieser Moleküle, sogenannte Gene, für physikalische Merkmale im Organismus wie Augenfarbe oder Blutgruppe verantwortlich sind. Das Verstehen von Genen ermöglicht es Wissenschaftlern daher, physische Merkmale in Lebewesen zu verstehen.
Einige Gene auf einem Chromosom neigen dazu, zusammen mit benachbarten Genen vererbt zu werden. Diese als genetische Verknüpfung bezeichnete Tendenz wurde in den frühen Jahren des 20. Jahrhunderts entdeckt. Bei der menschlichen Reproduktion werden die Chromosomen eines Kindes aus einer komplizierten Kombination der Chromosomen der Eltern gebildet. Es ist bekannt, dass Gene aus den Chromosomen der Eltern in Clustern übertragen werden können. Das Auffinden der Positionen von Genen auf Chromosomen könnte daher das Verständnis erleichtern, wie Gene in Nachkommen vererbt und exprimiert werden.
Es ist wichtig, zwischen zwei verschiedenen Verfahren im Zusammenhang mit der Chromosomenkartierung zu unterscheiden. Bei der genetischen Kartierung oder Sequenzierung wird eine geordnete Liste von Genen auf einem DNA-Strang erhalten. Dies ähnelt der Erstellung einer nummerierten Liste aller Ausfahrten entlang einer Autobahn. Die physikalische Kartierung bestimmt andererseits die physikalische Position von Genen auf einem bestimmten Chromosom. Dies ist eher so, als würde man die Orientierungspunkte in der Nähe jeder Ausfahrt auf einer Autobahn identifizieren.
Es gibt verschiedene Methoden zur Chromosomenkartierung. Historisch gesehen wurden relative Genpositionen aus Züchtungsexperimenten mit Organismen abgeleitet. Dies geschah weitgehend mit der Fruchtfliegenart Drosophila melanogaster . Wenn bestimmte Merkmale häufig zusammen vererbt wurden, wurde angenommen, dass die verantwortlichen Gene nahe beieinander liegen. Diese Methode eignet sich für die Chromosomenkartierung zur Bestimmung der relativen Position von Genen anstelle der absoluten Position.
Physikalische Karten können mit modernen mikrobiologischen Techniken erstellt werden. DNA-Stränge werden manchmal getrennt und zur weiteren Untersuchung in Fragmente gebrochen. Diese Karten können in der Auflösung stark variieren. Die Auflösung bei der physikalischen genetischen Kartierung ist der Grad der Trennung, der bei eng verwandten genetischen Elementen festgestellt werden kann.