Inhalt
- TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
- DNA-Struktur-Grundlagen
- Linkage Mapping: Genexpression verstehen
- Chromosomenkartierung: Physikalische genetische Karten
- DNA-Kartenanwendungen
Zu diesem Zeitpunkt in der Geschichte haben Biologen eine ziemlich umfassende Vorstellung davon, wie der menschliche Körper funktioniert. Nach Jahrhunderten der Forschung verstehen sie, wie menschliche Organe zusammenarbeiten, um Nahrung, Wasser und Luft zu verarbeiten, um den Körper am Laufen zu halten. Menschen wissen, wie ein Netzwerk von Nerven und Rezeptorzellen es ihnen ermöglicht, zu berühren, zu fühlen, zu sehen, zu schmecken und zu hören. Und während Neurologen noch die Feinheiten untersuchen, verstehen sie, welche Teile des Gehirns welche Aspekte des Lebens und der körperlichen Operationen steuern. Die Wissenschaftler müssen jedoch den wörtlichen Code in der Mitte des menschlichen Körpers erst noch knacken. Die Desoxyribonukleinsäure (DNA), der genetische Code, der definiert, ob jemand Sommersprossen hat oder nicht, die Farbe und Reinheit der Haare und ob die Blutzellen stabil sind, ist immer noch voller Geheimnisse. Um diese Rätsel zu lösen, erstellen Wissenschaftler Karten. Linkage Mapping und Chromosom Mapping sind zwei Methoden zum Verständnis von Genen und DNA - Methoden, die ähnlich genug sind, um verwechselt zu werden, aber mit ein wenig Erklärung leicht zu verstehen sind.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Linkage Mapping und Chromosom Mapping sind zwei verschiedene Methoden, mit denen Genetiker verstehen, wie DNA funktioniert. Ersteres bestimmt, welche Gene zu welchen physischen Ausdrücken in einem Organismenkörper führen, während letzteres die physische Position eines bestimmten Gens auf einer Chromosomenkette von Genen bestimmt. Beide Methoden werden verwendet, um auf das Ziel des Verstehens hinzuarbeiten, aber sie verfolgen zwei unterschiedliche Ansätze.
DNA-Struktur-Grundlagen
Bevor Sie den Unterschied zwischen Chromosomen- und Verknüpfungskartierung kennenlernen, ist es wichtig, den Unterschied zwischen einem Gen und einem Chromosom zu verstehen - und zu verstehen, wie sich DNA auf beide bezieht. DNA ist die chemische Basis der Vererbung und wie Merkmale von Eltern zu Kind weitergegeben werden. DNA-Ketten sind in Genen enthalten, die im Allgemeinen ganze Merkmale steuern, und Gene befinden sich auf Chromosomen, bei denen es sich um Strukturen handelt, die Hunderte bis Tausende von Genen bündeln. Chromosomen kommen in 23 Paaren vor, und diese Paare - von Ihren Eltern geerbt - enthalten den Blues, den Ihre Zellen verwendet haben, und verwenden ihn immer noch, um Sie zu der Person zu machen, die Sie sind.Chromosomen werden im Zellkern jeder Zelle in Ihrem Körper gespeichert (mit Ausnahme von Blutzellen) und geben der Zelle an, wie sie als Teil von Ihnen funktioniert. Das 2003 abgeschlossene Humangenomprojekt hat eine Liste aller Gene erstellt, die im menschlichen Körper vorhanden sein können. Die Forscher haben jedoch noch viel zu tun, um zu verstehen, was die einzelnen Gene im Körper bewirken. Hier kommen Mapping-Methoden ins Spiel.
Linkage Mapping: Genexpression verstehen
Linkage Mapping, auch als genetisches Mapping bezeichnet, ist ein Verfahren zum Ausmappen von Genen eines Organismus, um zu bestimmen, welche physikalischen Eigenschaften jedes Gen oder jede Gruppe von Genen im Körper beeinflusst. Linkage Mapping verwendet das Konzept der genetischen Verknüpfung: Die Idee, dass Gene, die auf einem Chromosom eng beieinander liegen, häufig gemeinsam vererbt werden und als Ergebnis den gepaarten Merkmalscluster steuern, der als Phänotyp bekannt ist. Das Linkage Mapping hilft Forschern zu verstehen, wo Gene relativ zueinander lokalisiert sind. Um jedoch zu verstehen, wo genau sie auf einem Chromosom existieren, ist eine andere Art des Mappings erforderlich.
Chromosomenkartierung: Physikalische genetische Karten
Chromosomenkartierung, im Allgemeinen als physikalische Kartierung bezeichnet, ist eine Kartierungsmethode, mit der bestimmt wird, wo ein bestimmtes Gen auf einem Chromosom vorhanden ist. Während Informationen aus Verknüpfungskarten häufig zur Erstellung von Chromosomenkarten verwendet werden, ist die Chromosomenkartierung eher an der physikalischen Platzierung von interessiert Gene als in der Expression dieser Gene. In der Genetik gibt es verschiedene Arten von physischen Karten. Zusätzlich zur Verfolgung, wo bestimmte Gene durch herkömmliche physikalische Kartierungsmethoden lokalisiert werden, wird beispielsweise eine Restriktionskartierung verwendet, um zu identifizieren, wo Schnitte in DNA-Ketten vorgenommen werden. In Kombination mit dem Linkage Mapping liefert eine Untersuchung in dieser Richtung eine bessere Vorstellung davon, welche Teile des genetischen Codes bestimmte Merkmale steuern - etwa ob Sie Sommersprossen haben oder nicht oder ob Sie an Sichelzellenanämie leiden könnten. Der Hauptunterschied zwischen den beiden Arten der Kartierung besteht darin, dass die Verknüpfungskartierung die Platzierung von Genen relativ zu verwandten Genen, die einen Phänotyp bilden, darstellt, während die Chromosomenkartierung einzelne Gene auf einem statischen Chromosom darstellt.
DNA-Kartenanwendungen
Die Verwendungen dieser Methoden der Genkartierung variieren. Heutzutage besteht eine übliche praktische Anwendung darin, diese Karten für die Kreuzung von Pflanzen zu verwenden, um höhere Ernteerträge oder optisch angenehmere Blumen zu erzielen, wodurch sie im großen Maßstab weniger nützlich erscheinen können. In Verbindung mit Tools wie CRISPR-Cas9 können diese Methoden zur Kartierung von Genen jedoch möglicherweise die Lösung medizinischer Probleme ermöglichen, die sich aus DNA-Mutationen ergeben. Wenn Wissenschaftler verstehen, wo sich Gene auf einem Chromosom befinden und wie sie sich in einem Organismus manifestieren, können sie eine direktere Kontrolle über die DNA erlangen, eine Fähigkeit, die revolutionär sein könnte.