Vsebina
- TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)
- Osnove strukture DNK
- Kartiranje povezav: Razumevanje izražanja genov
- Kartiranje kromosomov: fizikalni genetski zemljevidi
- Prijave DNK zemljevidov
Na tej točki zgodovine imajo biologi dokaj obsežno predstavo o tem, kako deluje človeško telo. Po stoletjih raziskav razumejo, kako človeški organi delajo skupaj, da predelajo hrano, vodo in zrak, da telesa nenehno potekajo. Ljudje vemo, kako jim mreža živčnih in receptorskih celic omogoča, da se dotikajo, čutijo, vidijo, okusijo in slišijo. In medtem ko nevrologi še vedno preučujejo podrobnosti, razumejo, kateri deli možganov nadzorujejo katere vidike življenja in telesnih operacij. Vendar znanstveniki še ne bodo prebili dobesedne kode v središču človeškega telesa. Deoksiribonukleinska kislina (DNK), genetski zapis, ki določa, ali ima kdo pege ali ne, barvo in ure las in ali so krvne celice stabilne, je še vedno poln skrivnosti. Za rešitev teh skrivnosti znanstveniki ustvarjajo zemljevide. Kartiranje povezav in preslikava kromosomov sta dve metodi, ki se uporabljata za razumevanje genov in DNK - metode, ki so dovolj podobne, da jih je mogoče zamenjati, a jih je enostavno razumeti z malo razlage.
TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)
Kartiranje povezav in preslikava kromosomov sta dve različni metodi, ki jih genetiki uporabljajo za iskanje razumevanja, kako deluje DNK. Prvi določa, kateri geni vodijo do fizičnih izrazov v telesu organizmov, drugi pa fizično lokacijo danega gena v kromosomski verigi genov. Obe metodi se uporabljata za dosego cilja razumevanja, vendar imata dva različna pristopa.
Osnove strukture DNK
Preden se naučimo razliko med preslikavo kromosomov in povezav, je pomembno razumeti razliko med genom in kromosomom - in kako se DNK nanaša na oboje. DNK je kemijska osnova dednosti in kako se lastnosti prenašajo od staršev do otroka. DNK verige so vsebovane v genih, ki na splošno nadzorujejo celotne lastnosti, geni pa najdemo na kromosomih, ki so strukture, ki vsebujejo kjerkoli od sto do tisoč genov skupaj. Kromosomi prihajajo v 23 parih in ti pari - podedovani od vaših staršev - vsebujejo modre, ki jih vaše celice uporabljajo in še vedno uporabljajo, da postanete oseba, ki ste.Kromosomi so shranjeni v jedru vsake celice v telesu (razen krvnih celic) in celici sporočite, kako deluje kot del vas. Projekt Človeški genom, ki je bil končan leta 2003, je določil seznam vseh genov, ki so lahko prisotni v človeškem telesu - vendar imajo raziskovalci še veliko dela, da bi razumeli, kaj vsak gen počne v telesu. Tukaj prihajajo metode preslikave.
Kartiranje povezav: Razumevanje izražanja genov
Kartiranje povezav, imenovano tudi gensko preslikava, je metoda preslikave genov organizmov, s katerimi se ugotovi, kakšne fizične lastnosti vsak gen ali skupina genov vpliva na telo. Kartiranje povezav uporablja koncept genetske povezave: Zamisel, da se geni, ki se nahajajo na kromosomu tesno skupaj, pogosto podedujejo skupaj in kot rezultat nadzirajo parno gručo lastnosti, znanih kot fenotip. Kartiranje povezav pomaga raziskovalcem razumeti, kje se geni nahajajo drug glede drugega, vendar je za razumevanje, kje natančno obstajajo na kromosomu, potrebna drugačna vrsta preslikave.
Kartiranje kromosomov: fizikalni genetski zemljevidi
Kromosomsko kartiranje, ki ga običajno imenujemo fizično preslikavo, je metoda preslikave, ki se uporablja za določanje, kje na kromosomu obstaja določen gen - in medtem ko se podatki s povezovalnih kart pogosto uporabljajo za vzpostavitev kromosomskih zemljevidov, kromosomsko preslikavo bolj zanima fizična namestitev geni kot v izražanju teh genov. V genetiki obstajajo različne vrste fizičnih zemljevidov; na primer, poleg sledenja, kje se nahajajo posebni geni s tradicionalnimi metodami fizičnega preslikavanja, se uporablja omejevalno preslikava, da se ugotovi, kje se v verigah DNK naredijo rezi. V kombinaciji s preslikavo povezav raziskovanje po teh linijah ponuja boljšo predstavo o tem, kateri deli genetske kode nadzorujejo določene lastnosti - na primer, ali imate pege ali ne, ali morda trpite zaradi srpastecelične anemije. Bistvena razlika med obema vrstama preslikave je v tem, da preslikava povezav zaznamuje umestitev genov glede na sorodne gene, ki tvorijo fenotip, medtem ko kromosomsko preslikavanje posameznih genov na statičnem kromosomu.
Prijave DNK zemljevidov
Uporaba teh metod genskega preslikavanja se razlikuje. Danes običajna praktična uporaba vključuje uporabo teh zemljevidov za križanje rastlin za doseganje višjih pridelkov pridelkov ali bolj vizualno prijetnih cvetov, zaradi česar se lahko v velikem obsegu zdijo manj kot koristni. Toda v kombinaciji z orodji, kot je CRISPR-Cas9, lahko te metode kartiranja genov raziskovalcem rešijo zdravstvene težave, ki so posledica mutacij DNK. Z spoznanjem, kje se nahajajo kromosomi geni in kako se manifestirajo v organizmu, bodo znanstveniki lahko uveljavili bolj neposreden nadzor nad DNK, kar bi lahko bilo revolucionarno.