Tartalom
- TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
- A DNS szerkezetének alapjai
- Linkage Mapping: A gén kifejezés megértése
- Kromoszóma leképezés: Fizikai genetikai térképek
- DNS-térkép alkalmazások
A történelem ezen pontján a biológusok meglehetősen átfogó elképzeléssel rendelkeznek az emberi test működéséről. Száz évszázados kutatás után megértik, hogy az emberi szervek hogyan működnek együtt az étel, a víz és a levegő feldolgozása során, hogy a testek folyamatosan működjenek. Az emberek tudják, hogy az idegek és a receptorsejtek hálózata lehetővé teszi számukra, hogy megérintsék, érezzék, látják, megkóstolják és hallják. És míg a neurológusok még mindig tanulmányozzák a finom részleteket, megértik, hogy az agy mely részei irányítják az élet és a testműveletek mely szempontjait. A tudósoknak azonban még nem sikerült feltörniük a szó szerinti kódot az emberi test középpontjában. A dezoxiribonukleinsav (DNS), az a genetikai kód, amely meghatározza, hogy valakinek van-e szeplője vagy sem, a haj színét és ureáját, valamint azt, hogy a vérsejtek stabilak - még mindig tele van rejtélyekkel. Ezen rejtélyek megoldása érdekében a tudósok térképeket készítenek. A linkage és a kromoszóma leképezés két módszer a gének és a DNS megértésére - olyan módszerek, amelyek elég hasonlóak ahhoz, hogy összetéveszthetőek legyenek, de könnyen megérthetőek egy kis magyarázattal.
TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
Az összekapcsolás és a kromoszóma leképezés két különféle módszer, amelyet a genetikusok használnak a DNS működésének megértése céljából. Az előbbi határozza meg, hogy a gének milyen fizikai expresszióhoz vezetnek egy organizmus testében, míg az utóbbi meghatározza egy adott gén fizikai elhelyezkedését a gén kromoszómáján. Mindkét módszer a megértés céljának elérésére szolgál, ám két különböző megközelítést alkalmaznak.
A DNS szerkezetének alapjai
Mielőtt megtanulnánk a különbséget a kromoszóma és az összekapcsolás feltérképezése között, fontos megérteni a gén és a kromoszóma közötti különbséget - és hogy a DNS hogyan kapcsolódik mindkettőhöz. A DNS az öröklődés kémiai alapja, és a tulajdonságok átadása a szülőktől a gyermekekig. A DNS-láncokat olyan gének tartalmazzák, amelyek általában a teljes tulajdonságokat szabályozzák, és a géneket a kromoszómákban találják meg, amelyek olyan struktúrák, amelyek bárhol összekapcsolódnak százoktól több ezerig együtt. A kromoszómák 23 párban vannak, és ezek a párok - a szüleidektől örököltek - tartalmazzák a sejtek által használt bluet, amelyet felhasználtak és továbbra is használnak, hogy az ön személyévé váljanak.A kromoszómákat a test minden sejtjében tárolják (kivéve a vérsejteket), és tudatják a sejtet, hogyan működjenek részeként. A 2003-ban befejezett Human Genome Project felállította az összes gén listáját, amelyek jelen lehetnek az emberi testben - de a kutatóknak még sok tennivaló van annak érdekében, hogy megértsék, mit tesznek az egyes gének a testben. Itt jönnek be a feltérképezési módszerek.
Linkage Mapping: A gén kifejezés megértése
A kapcsolási térképezés, amelyet genetikai térképezésnek is neveznek, egy szervezet gének feltérképezésének módja annak meghatározására, hogy az egyes gének vagy géncsoportok milyen fizikai tulajdonságokat befolyásolják a testben. Az összekapcsolás feltérképezése a genetikai kapcsolat fogalmát használja: Az a gondolat, hogy a kromoszómán szorosan egymás mellett elhelyezkedő gének gyakran együtt öröklődnek, és ennek eredményeként ellenőrzik a fenotípusként ismert jellemzők páros csoportját. A kapcsolatok feltérképezése segít a kutatóknak megérteni, hogy a gének hol helyezkednek el egymáshoz viszonyítva, de ahhoz, hogy megértsük, hol vannak pontosan egy kromoszómán, más típusú feltérképezésre van szükség.
Kromoszóma leképezés: Fizikai genetikai térképek
A kromoszóma leképezés, amelyet általában fizikai leképezésnek is neveznek, egy olyan feltérképezési módszer, amelynek segítségével meghatározzák, hogy egy adott gén létezik-e egy kromoszómán - és míg az összekapcsolási térképekből származó információkat gyakran használják kromoszóma térképek létrehozására, a kromoszóma leképezés inkább érdekli a mint a gének expressziójában. Különböző típusú fizikai térképek léteznek a genetikában; például a tradicionális fizikai leképezési módszereken keresztüli nyomon követésen túlmenően a restrikciós leképezést használják annak azonosítására, hogy a DNS-láncok mikor vágnak. Az összeköttetés feltérképezésével kombinálva az ezen vonal mentén végzett kutatás jobb képet ad arról, hogy a genetikai kód mely részei szabályozzák a sajátosságokat - például hogy van-e szeplő vagy nem, vagy ha sarlósejtes vérszegénységben szenvedhet. A leképezés két típusa közötti alapvető különbség az, hogy az összekapcsolási leképezés ábrázolja a gének elhelyezkedését a fenotípust alkotó rokon génekhez viszonyítva, míg a kromoszóma leképezés az egyes géneket ábrázolja egy statikus kromoszómán.
DNS-térkép alkalmazások
Ezen génleképezési módszerek felhasználása változó. Manapság egy általános gyakorlati alkalmazás magában foglalja ezeket a térképeket keresztező növényeknél, hogy magasabb terméshozamot vagy vizuálisan kellemesebb virágokat nyerjen, ami miatt a nagy léptékben kevésbé hasznosnak tűnhetnek. Ugyanakkor, olyan eszközökkel együtt, mint például a CRISPR-Cas9, ezek a génleképezési módszerek végül lehetővé teszik a kutatók számára, hogy megoldják a DNS-mutációkból eredő egészségügyi problémákat. Annak megértése révén, hogy a gének hol helyezkednek el a kromoszómán, és hogyan manifesztálódnak egy szervezetben, a tudósok közvetlenebb irányítást gyakorolhatnak a DNS felett, ami egy forradalmi képesség lehet.