Co to jest mapowanie chromosomów?

Mapowanie chromosomów to proces określania lokalizacji określonych genów na chromosomie. Chromosomy to zbiory kwasu dezoksyrybonukleinowego lub DNA, które zawierają geny, chociaż nie jest dobrze zrozumiałe, gdzie dokładnie te geny znajdują się w chromosomach. Stworzenie mapy chromosomów jest przydatne w zrozumieniu, w jaki sposób geny wywołują cechy fizyczne żywych istot. Mapowanie chromosomów może być również ważne w leczeniu choroby, umożliwiając lekarzom identyfikację genów wywołujących chorobę. Istnieją różne rodzaje map chromosomów, każda o różnym poziomie dokładności i kompletności.

Każdy żywy organizm zawiera zestaw instrukcji operacyjnych w długich cząsteczkach zwanych DNA. Cząsteczki te można znaleźć w każdej komórce organizmu i są zgrupowane w chromosomach. Stwierdzono, że określone jednostki tych cząsteczek, zwane genami, są odpowiedzialne za cechy fizyczne organizmu, takie jak kolor oczu lub grupa krwi. Zrozumienie genów pozwala zatem naukowcom zrozumieć cechy fizyczne żywych istot.

Niektóre geny na chromosomie mają tendencję do dziedziczenia wraz z sąsiednimi genami. Ta tendencja, zwana wiązaniem genetycznym, została odkryta we wczesnych latach XX wieku. Podczas rozmnażania się człowieka chromosomy dziecka powstają ze skomplikowanej kombinacji chromosomów rodziców. Wiadomo, że geny z chromosomów każdego z rodziców mogą być przenoszone w skupiskach. Odkrycie lokalizacji genów na chromosomach może zatem ułatwić zrozumienie, w jaki sposób geny są dziedziczone i wyrażane u potomstwa.

Ważne jest, aby odróżnić dwie różne procedury związane z mapowaniem chromosomów. Mapowanie genetyczne lub sekwencjonowanie pozwala uzyskać uporządkowaną listę genów na nici DNA. Jest to podobne do tworzenia numerowanej listy każdego zjazdu na autostradzie. Z drugiej strony fizyczne mapowanie określa fizyczną lokalizację genów na danym chromosomie. To bardziej przypomina identyfikację punktów orientacyjnych w pobliżu każdego zjazdu z autostrady.

Istnieje kilka metod stosowanych w mapowaniu chromosomów. Historycznie, względne pozycje genów wywnioskowano z eksperymentów hodowlanych z organizmami. Dokonano tego szeroko z gatunkami muszek owocowych Drosophila melanogaster . Jeżeli pewne cechy były często dziedziczone razem, zakłada się, że odpowiedzialne geny znajdują się blisko siebie. Ta metoda jest przydatna w mapowaniu chromosomów do określania względnej lokalizacji genów, a nie bezwzględnej lokalizacji.

Mapy fizyczne mogą być tworzone przy użyciu nowoczesnych technik mikrobiologicznych. Nici DNA są czasami rozdzielane i dzielone na fragmenty do dalszych badań. Mapy te mogą różnić się znacznie rozdzielczością. Rozdzielczość w fizycznym mapowaniu genetycznym to stopień separacji, który można dostrzec w ściśle powiązanych elementach genetycznych.