ในพันธุศาสตร์แผนที่เชื่อมโยงคืออะไร?

แผนที่เชื่อมโยงทางพันธุกรรมเป็นเครื่องมือที่ใช้ในการวิจัยทางพันธุกรรมเพื่อช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ทำแผนที่ลำดับของลักษณะเฉพาะตามที่ปรากฏในสาระของกรด deoxyribonucleic (DNA) มันไม่ได้ทำแผนที่ระยะห่างระหว่างลักษณะบนเส้นดีเอ็นเอ แต่จะแมปความถี่ที่พวกเขาจะรวมตัวกันอีกครั้ง แผนที่เชื่อมโยงทางพันธุกรรมสามารถช่วยนักพันธุศาสตร์ในการค้นหายีนที่ทำให้เกิดความผิดปกติทางพันธุกรรม

โดยปกติเซลล์แต่ละเซลล์ในมนุษย์พืชหรือสัตว์จะมียีนสองชุด เซลล์เพศเช่นไข่สเปิร์มและสปอร์ผ่านกระบวนการที่เรียกว่าไมโอซิสหรือการแบ่งเซลล์ซึ่งแบ่งเซลล์ออกเป็นครึ่ง สิ่งนี้ทำให้เหลือ DNA ของด้ายเพียงหนึ่งเดียวในแต่ละเซลล์

การรวมตัวกันทางพันธุกรรมเกิดขึ้นก่อนที่เซลล์จะแยก โครโมโซมแรกก่อตัวเป็นสองบรรทัดกลางเซลล์สร้างคู่ของยีน บางครั้งโครโมโซมแบ่งครึ่ง ชิ้นส่วนที่แตกจะถูกรวมเข้าด้วยกันเพื่อสร้างโมเลกุลใหม่ กระบวนการนี้เรียกว่าการไขว้ทางพันธุกรรมเกิดขึ้นกับโครโมโซมของมนุษย์แต่ละคนโดยเฉลี่ย 1.5 ครั้งสำหรับเซลล์เพศแต่ละเซลล์ที่เกิดขึ้น

การแลกเปลี่ยนสารพันธุกรรมนี้เป็นสิ่งที่ทำให้ลูกหลานมีลักษณะที่แตกต่างจากพ่อแม่ของพวกเขา นี่เป็นเหตุผลว่าทำไมผู้ปกครองที่มีผมสีน้ำตาลสองคนสามารถผลิตลูกผมบลอนด์ได้ กระบวนการรวมตัวกันทางพันธุกรรมช่วยให้สปีชีส์สามารถปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมทางพันธุกรรมได้ตลอดเวลา นอกจากนี้ยังสามารถนำไปสู่โรคทางพันธุกรรม

นักพันธุศาสตร์สามารถใช้แผนที่เชื่อมโยงทางพันธุกรรมเพื่อค้นหาลักษณะที่ปรากฏ ลักษณะเหล่านี้เรียกว่าเครื่องหมายดีเอ็นเอ คุณลักษณะที่สืบทอดมาใด ๆ สามารถเป็นเครื่องหมาย DNA ได้ตราบใดที่มันแตกต่างจากบุคคลสู่คนและสามารถตรวจจับได้ง่ายในห้องปฏิบัติการ การทำแผนที่ลักษณะที่รู้จักเช่นสีผมและตาสามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์ได้ว่าลักษณะอื่นอาจปรากฏขึ้น

ระยะทางกายภาพระหว่างลักษณะบนแผนที่เชื่อมโยงทางพันธุกรรมถูกกำหนดโดยความถี่ของการรวมตัวกันใหม่ เครื่องหมายดีเอ็นเอที่มีความถี่สูงของการรวมตัวกันอีกครั้งจะแสดงอยู่ห่างกัน เครื่องหมายที่มีความถี่ต่ำจะอยู่ใกล้กัน

สิ่งนี้ได้ผลเพราะยีนที่อยู่ติดกันมีโอกาสน้อยที่จะถูกแยกออกจากกันโดยการรวมตัวกันใหม่ ตัวอย่างเช่นหากยีนสำหรับดวงตาสีฟ้าอยู่ติดกับยีนสำหรับผมบลอนด์บนแผนที่เชื่อมโยงทางพันธุกรรมเด็กที่มีตาสีฟ้าก็มีแนวโน้มที่จะมีผมสีบลอนด์เช่นกัน อย่างไรก็ตามหากมียีนอื่น ๆ อีกมากมายระหว่างดวงตาสีฟ้าและผมสีบลอนด์ความสับสนของครอสโอเวอร์ทางพันธุกรรมอาจแยกลักษณะเหล่านี้ออกไปทำให้ดวงตาสีฟ้าและผมสีน้ำตาล

อย่างไรก็ตามเป็นเพียงสมมติฐานเท่านั้น แผนที่เชื่อมโยงทางพันธุกรรมมักใช้เป็นกรอบสำหรับแผนที่ทางกายภาพซึ่งเป็นแผนที่รายละเอียดของลำดับดีเอ็นเอ พวกเขาอนุญาตให้นักวิทยาศาสตร์ระบุยีนเฉพาะอย่างรวดเร็ว