Innehåll
- TL; DR (för lång; läste inte)
- Grundläggande om DNA-struktur
- Kopplingskartläggning: Förstå genuttryck
- Kromosomkartläggning: Fysiska genetiska kartor
- DNA-kartapplikationer
Vid denna tidpunkt i historien har biologer en ganska omfattande idé om hur människokroppen fungerar. Efter århundraden med forskning förstår de hur mänskliga organ arbetar tillsammans för att bearbeta mat, vatten och luft för att hålla kroppar igång. Människor vet hur ett nätverk av nerver och receptorceller tillåter dem att röra, känna, se, smaka och höra. Och medan neurologer fortfarande studerar de fina detaljerna, förstår de vilka delar av hjärnan som styr vilka aspekter av livet och kroppsliga operationer. Men forskare har ännu inte knäckt den bokstavliga koden i mänsklig kropp. Deoxyribonucleic acid (DNA), den genetiska koden som definierar om någon har fräknar eller inte, färgen och hårets hår och om blodcellerna är stabila, är fortfarande full av mysterier. För att lösa dessa mysterier skapar forskare kartor. Kopplingskartläggning och kromosomkartläggning är två metoder som används för att förstå gener och DNA - metoder som är tillräckligt lika för att förväxlas, men lätt att förstå med lite förklaring.
TL; DR (för lång; läste inte)
Kopplingskartläggning och kromosomkartläggning är två olika metoder som används av genetiker för att förstå hur DNA fungerar. Den förstnämnda bestämmer vilka gener som leder till vilka fysiska uttryck i en organismkropp, medan den senare bestämmer den fysiska lokaliseringen av en given gen på en kromosomkedja av gener. Båda metoderna används för att arbeta mot målet att förstå, men de tar två olika tillvägagångssätt.
Grundläggande om DNA-struktur
Innan du lär dig skillnaden mellan kromosom och kopplingskartläggning, är det viktigt att förstå skillnaden mellan en gen och en kromosom - och hur DNA relaterar till båda. DNA är den kemiska basen till ärftlighet och hur egenskaper överförs från förälder till barn. DNA-kedjor finns i gener, som generellt kontrollerar hela egenskaper, och gener finns på kromosomer, som är strukturer som buntar var som helst från hundratals till tusentals gener tillsammans. Kromosomer finns i 23 par, och dessa par - ärvda från dina föräldrar - innehåller de blues som dina celler använde och fortfarande använder för att göra dig till den person du är.Kromosomer lagras i kärnan i varje cell i din kropp (med undantag av blodceller) och låter cellen veta hur den ska fungera som en del av dig. Human Genome Project, som slutfördes 2003, har skapat en lista över alla gener som kan finnas i människokroppen - men forskare har fortfarande mycket arbete att göra för att förstå vad varje gen gör i kroppen. Det är här kartläggningsmetoderna kommer in.
Kopplingskartläggning: Förstå genuttryck
Kopplingskartläggning, även kallad genetisk mappning, är en metod för att kartlägga organismernas gener för att bestämma vilka fysiska egenskaper varje gen eller gruppering av gener påverkar i kroppen. Kopplingskartläggning använder begreppet genetisk koppling: Idén att gener som ligger nära varandra på en kromosom ärvs ofta tillsammans, och som ett resultat kontrollerar det ihopkopplade klusteret av egenskaper som kallas en fenotyp. Kopplingskartläggning hjälper forskare att förstå var generna ligger relativt varandra, men för att förstå var de exakt finns på en kromosom krävs en annan typ av kartläggning.
Kromosomkartläggning: Fysiska genetiska kartor
Kromosomkartläggning, ofta kallad fysisk mappning, är en kartläggningsmetod som används för att bestämma var en given gen finns på en kromosom - och medan information från kopplingskartor ofta används för att etablera kromosomkartor, är kromosomkartläggning mer intresserad av den fysiska placeringen av gener än i uttrycket för dessa gener. Olika typer av fysiska kartor finns inom genetik; till exempel, förutom att spåra var specifika gener är lokaliserade genom traditionella fysiska kartläggningsmetoder, används restriktionskartläggning för att identifiera var nedskärningar görs i DNA-kedjor. I kombination med kartläggningskartläggning ger forskning längs dessa linjer en bättre idé om vilka delar av den genetiska koden som styr specifika egenskaper - som om du har fräknar eller inte, eller om du kan drabbas av sigdcellcellanemi. Kärnskillnaden mellan de två typerna av kartläggning är att kopplingskartläggning kartlägger placeringen av gener i förhållande till relaterade gener som bildar en fenotyp, medan kromosomkartläggning kartlägger enskilda gener på en statisk kromosom.
DNA-kartapplikationer
Användningarna av dessa metoder för genkartläggning varierar. Idag innebär en vanlig praktisk tillämpning att använda dessa kartor för att korsa rasplantor för att producera högre grödor eller mer visuellt trevliga blommor, vilket kan få dem att verka mindre än användbara i stor skala. Men i takt med verktyg som CRISPR-Cas9 kan dessa genkartläggningsmetoder så småningom tillåta forskare att lösa medicinska problem till följd av DNA-mutationer. Genom att få en förståelse för var gener ligger på en kromosom och hur de manifesteras i en organisme kommer forskare att kunna säkerställa mer direkt kontroll över DNA, vilket är en förmåga som kan vara revolutionerande.