Sisältö
- TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
- DNA: n rakenteen perusteet
- Linkage-kartoitus: geeniekspression ymmärtäminen
- Kromosomikartoitus: Fysikaaliset geneettiset kartat
- DNA-karttasovellukset
Historiallisessa vaiheessa biologilla on melko kattava käsitys ihmisen kehon toiminnasta. Vuosisatojen tutkimuksen jälkeen he ymmärtävät, kuinka ihmisen elimet toimivat yhdessä prosessoimalla ruokaa, vettä ja ilmaa kehon pitämiseksi liikkeessä. Ihmiset tietävät, kuinka hermo- ja reseptorisoluverkko antaa heidän koskettaa, tuntea, nähdä, maistaa ja kuulla. Ja vaikka neurologit tutkivat edelleen hienoja yksityiskohtia, he ymmärtävät, mitkä aivojen osat hallitsevat elämän ja kehon leikkausten osa-alueita. Tutkijoiden ei kuitenkaan ole vielä murtautunut kirjaimellista koodia ihmiskehon keskelle. Deoksiribonukleiinihappo (DNA), geneettinen koodi, joka määrittelee, onko joku pisamia vai ei, hiusten väri ja ure ja ovatko verisolut vakaita, on edelleen täynnä salaisuuksia. Näiden salaisuuksien ratkaisemiseksi tutkijat luovat karttoja. Sidoskartta ja kromosomikartoitus ovat kaksi menetelmää geenien ja DNA: n ymmärtämiseksi - menetelmät, jotka ovat riittävän samanlaisia sekoittaakseen, mutta helppo ymmärtää hieman selittämällä.
TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
Sidoskartta ja kromosomikartoitus ovat kaksi erilaista menetelmää, joita geneetikot käyttävät ymmärtääkseen, miten DNA toimii. Ensin määritetään, mitkä geenit johtavat mihin fyysisiin ilmentymiin organismin kehossa, kun taas jälkimmäinen määrittelee tietyn geenin fyysisen sijainnin geenien kromosomiketjussa. Molempia menetelmiä käytetään pyrkimään ymmärtämisen tavoitteeseen, mutta niissä on kaksi erilaista lähestymistapaa.
DNA: n rakenteen perusteet
Ennen kuin opitaan eroa kromosomin ja sidoskarttojen välillä, on tärkeää ymmärtää ero geenin ja kromosomin välillä - ja miten DNA liittyy molempiin. DNA on perinnöllisyyden kemiallinen perusta ja miten piirteet siirtyvät vanhemmilta lapsille. DNA-ketjut sisältyvät geeneihin, jotka yleensä hallitsevat kokonaisia piirteitä, ja geenit löytyvät kromosomeista, jotka ovat rakenteita, jotka kimppuvat mistä tahansa satojen tuhansien geenien kesken. Kromosomeja on 23 paria, ja nämä parit - perimät vanhemmiltasi - sisältävät blues-solut, joita solut käyttivät ja käyttävät silti teihin henkilöksi, joka olet.Kromosomit tallennetaan kehon kunkin solun ytimeen (verisoluja lukuun ottamatta) ja antavat solun tietää, kuinka se voi toimia osana sinua. Vuonna 2003 valmistunut Human Genome -projekti on laatinut luettelon kaikista geeneistä, joita voi olla ihmiskehossa, mutta tutkijoilla on vielä paljon työtä ymmärtääksesi, mitä kukin geeni tekee kehossa. Tässä kohtaa kartoitusmenetelmät tulevat esiin.
Linkage-kartoitus: geeniekspression ymmärtäminen
Linkage-kartoitus, jota kutsutaan myös geneettiseksi kartoitukseksi, on menetelmä organismien geenien kartoittamiseksi sen määrittelemiseksi, mihin fyysisiin ominaisuuksiin kukin geeni tai geeniryhmä vaikuttaa kehossa. Linkage-kartoituksessa käytetään geneettisen kytkennän käsitettä: Ajatus siitä, että läheisesti kromosomissa sijaitsevat geenit periytyvät usein yhdessä, ja seurauksena ovat fenotyyppinä tunnettujen tunnusparien parillinen klusteri. Linkage-kartoitus auttaa tutkijoita ymmärtämään, missä geenit sijaitsevat toisiinsa nähden, mutta ymmärtääksesi missä niitä kromosomissa tarkalleen on, tarvitaan erityyppinen kartoitus.
Kromosomikartoitus: Fysikaaliset geneettiset kartat
Kromosomikartoitus, jota yleisesti kutsutaan fyysiseksi kartoitukseksi, on kartoitusmenetelmä, jonka avulla määritetään, missä tietty geeni esiintyy kromosomissa - ja vaikka linkkikarttojen tietoja käytetään usein kromosomikarttojen laatimiseen, kromosomikartoitus kiinnostaa enemmän geenien kuin näiden geenien ilmentymisessä. Genetiikassa on erityyppisiä fyysisiä karttoja; esimerkiksi seuraamisen lisäksi, missä spesifiset geenit sijaitsevat perinteisillä fysikaalisilla kartoitusmenetelmillä, restriktiokartoitusta käytetään tunnistamaan, missä DNA-ketjuissa leikkauksia tehdään. Yhdistettynä linkkikartoitukseen näiden linjojen mukainen tutkimus antaa paremman kuvan siitä, mitkä geneettisen koodin osat hallitsevat erityispiirteitä - kuten onko sinulla pisamia vai ei, tai jos saatat kärsiä sirppisoluanemiasta. Ydinero kahden kartoitustyypin välillä on se, että kytkentäkartoitus kuvaa geenien sijaintia suhteessa saman tyyppisiin geeneihin, jotka muodostavat fenotyypin, kun taas kromosomikartoitus kuvaa yksittäisiä geenejä staattisessa kromosomissa.
DNA-karttasovellukset
Näiden geenikartoitusmenetelmien käyttö vaihtelee. Nykyään yleinen käytännöllinen sovellus käsittää näiden karttojen käytön risteyttämällä kasveja tuottamaan korkeampaa satoa tai visuaalisesti miellyttävämpiä kukkasia, mikä saattaa tehdä niistä vaikuttamatta vähemmän hyödyllisiltä suuressa mittakaavassa. Nämä geenikartoitusmenetelmät voivat kuitenkin yhdessä CRISPR-Cas9-kaltaisten työkalujen kanssa mahdollisesti antaa tutkijoille mahdollisuuden ratkaista DNA-mutaatioista johtuvia lääketieteellisiä ongelmia. Saatuaan käsityksen siitä, missä geenit sijaitsevat kromosomissa ja miten ne ilmenevät organismissa, tutkijat pystyvät hallitsemaan suorempaa DNA: ta, mikä on kyky, joka voi olla mullistava.