v oblasti mapování genomu se používají dva charakteristické typy „map“: genetické mapy a fyzické mapy. Zatímco obě mapy jsou kolekce genetických markerů a genových lokusech, genetická mapy se vzdáleností jsou založeny na genetické vazby informace, zatímco fyzikální mapy, využití skutečné fyzické vzdálenosti se obvykle měří v počtu párů bází. Zatímco fyzické mapa by mohla být více „přesné“ zastoupení genomu, genetické mapy často nabízejí vhled do povahy různých oblastech chromozomu, např. genetická vzdálenost na fyzickou vzdálenost, poměr se značně liší v různých genomových regionů, které odráží různé rekombinace sazby, a tato sazba je často svědčí o euchromatic (obvykle gen-rich) vs heterochromatic (obvykle gen, chudí) oblastí genomu.
mapování Genueditovat
vědci začínají genetickou mapu sběrem vzorků krve., slin, nebo tkáně z členů rodiny, které nesou významnou nemoc nebo povahový rys a členy rodiny, které nemají. Nejčastější vzorku v genové mapování, zejména v osobní genomických testů slin. Vědci pak izolovat DNA ze vzorků a pečlivě zkoumat, hledat jedinečné vzory v DNA členů rodiny, kteří nesou nemoci, které DNA těch, kteří nechtějí nést nemoc nemají. Tyto jedinečné molekulární vzory v DNA jsou označovány jako polymorfismy nebo markery.
první kroky budování genetické mapy jsou vývoj genetických markerů a mapovací populace. Čím blíže jsou dva markery na chromozomu, tím je pravděpodobnější, že budou předány další generaci společně. Proto lze k rekonstrukci jejich pořadí použít vzory“ společné segregace “ všech markerů. S ohledem na to jsou genotypy každého genetického markeru zaznamenány jak pro rodiče, tak pro každého jednotlivce v následujících generacích. Kvalita genetických Map je do značné míry závislá na těchto faktorech: počtu genetických markerů na mapě a velikosti mapovací populace. Dva faktory jsou vzájemně propojeny, jako větší mapování populace by mohla zvýšit „řešení“ mapy a zabránit mapě z je „nasycené“.
při mapování genů lze jako genetický marker použít jakoukoli sekvenční funkci, kterou lze věrně odlišit od obou rodičů. Geny jsou v tomto ohledu reprezentovány „rysy“, které lze věrně rozlišit mezi dvěma rodiči. Jejich propojení s dalšími genetických markerů je vypočítána stejným způsobem, jako kdyby oni jsou společné znaky a skutečné genové lokusy jsou pak v závorkách v regionu mezi dvě nejbližší sousední značky. Celý proces se pak opakuje při pohledu na více značek, že cíl, který region na mapě genu okolí na vyšší rozlišení až do určité kauzální locus mohou být identifikovány. Tento proces je často označován jako „poziční klonování“ a široce se používá při studiu rostlinných druhů. Jeden druh rostlin, zejména ve kterém se využívá poziční klonování, je v kukuřici. Velkou výhodou genetického mapování je, že dokáže identifikovat relativní polohu genů pouze na základě jejich fenotypového účinku.
genetické mapování je způsob, jak přesně určit, který chromozom má který gen, a přesně určit, kde tento gen leží na daném chromozomu. Mapování také funguje jako metoda při určování, který gen je s největší pravděpodobností rekombinován na základě vzdálenosti mezi dvěma geny. Vzdálenost mezi dvěma geny se měří v jednotkách známých jako centimorgan. Centimorgan je vzdálenost mezi geny, pro které je jeden produkt meiózy ve stovce rekombinantní. Další dva geny jsou od sebe navzájem, tím je pravděpodobnější, že se rekombinují. Kdyby to bylo blíž, nastal by opak.
Fyzické mappingEdit
Od skutečného základu-pair vzdálenosti jsou obecně obtížné nebo nemožné přímo měřit, fyzické mapy jsou vlastně konstruovány tím, že prvním rozbití genomu do hierarchicky menší kousky. Tím, charakterizující každý jednotlivý kus a montáž dohromady, překrývající se cesty, nebo „obklady cestu“ tyto malé fragmenty by výzkumným pracovníkům umožnilo odvodit fyzické vzdálenosti mezi genomické funkce. Fragmentace genomu může být dosaženo tím, že omezení enzym řezání nebo fyzicky otřesení genomu procesy, jako ultrazvuku. Po řezu jsou fragmenty DNA odděleny elektroforézou. Výsledný vzorec migrace DNA (tj. její genetický otisk) se používá k identifikaci toho, jaký úsek DNA je v klonu. Analýzou otisků prstů jsou contigy sestaveny automatizovanými (FPC) nebo manuálními prostředky (pathfinders) do překrývajících se úseků DNA. Nyní může být provedena dobrá volba klonů pro efektivní sekvenci klonů k určení sekvence DNA studovaného organismu.
ve fyzickém mapování neexistují žádné přímé způsoby označení konkrétního genu, protože mapování neobsahuje žádné informace týkající se vlastností a funkcí. Genetické markery mohou být spojeny s fyzickou mapou procesy, jako je In situ hybridizace. Tímto přístupem mohou být fyzické mapové souvislosti „ukotveny“ na genetické mapě. Klony použité ve fyzických mapových spojích pak mohou být sekvenovány v místním měřítku, aby pomohly novému návrhu genetických markerů a identifikaci příčinných lokusů.
Macrorestriction je typ fyzické mapování, kde vysoké molekulové hmotnosti DNA je štěpen pomocí restrikční enzymové s nízkým počtem restrikčních míst.
existují alternativní způsoby, jak určit, jak se DNA ve skupině klonů překrývá bez úplného sekvenování klonů. Jakmile je mapa určena, klony mohou být použity jako zdroj k účinnému uložení velkých úseků genomu. Tento typ mapování je přesnější než genetické mapy.
Mapování mutací stránek v geneEdit
na počátku roku 1950 převládající názor, že geny v chromozomu jsou samostatné entity, nedělitelný genetické rekombinace a uspořádány jako korálky na provázku. V letech 1955 až 1959 provedl Benzer genetické rekombinační experimenty s použitím rii mutantů bakteriofága T4. Zjistil, že na základě rekombinačních testů lze místa mutace zmapovat v lineárním pořadí. Tento výsledek poskytl důkaz pro klíčovou myšlenku, že gen má lineární strukturu ekvivalentní délce DNA s mnoha místy, která mohou nezávisle mutovat.
v roce 1961 provedli Francis Crick, Leslie Barnett, Sydney Brenner a Richard Watts-Tobin genetické experimenty, které prokázaly základní povahu genetického kódu proteinů. Tyto experimenty, zahrnující mapování mutací webů v rIIB gen z bakteriofága T4, ukázaly, že tři sekvenční nukleové báze genu je DNA určit, každý po sobě jdoucích aminokyselin z jeho kódovaného proteinu. Ukázalo se tedy, že genetický kód je tripletový kód, kde každý triplet (nazývaný kodon) určuje konkrétní aminokyselinu. Získali také důkaz, že kodony se navzájem nepřekrývají v sekvenci DNA kódující protein a že taková sekvence je čtena z pevného výchozího bodu.
Edgar et al. provedené mapovací experimenty s R mutanty bakteriofága T4 ukazují, že rekombinační frekvence mezi mutanty rII nejsou striktně aditivní. Rekombinační frekvence z kříže dvou mutantů rII (a x d) je obvykle menší než součet rekombinačních frekvencí pro sousední vnitřní dílčí intervaly (a x b) + (b x c) + (c x d). I když to není striktně aditivní, byl prokázán systematický vztah, který pravděpodobně odráží základní molekulární mechanismus genetické rekombinace.
sekvenceeditovat
sekvenování genomu je někdy mylně označováno jako „mapování genomu“ nebiology. Proces „sekvenování brokovnice“ připomíná proces fyzického mapování: rozbije genom na malé fragmenty, charakterizuje každý fragment a poté je znovu spojí (novější technologie sekvenování jsou drasticky odlišné). Zatímco rozsah, účel a proces jsou zcela odlišné, sestavu genomu lze považovat za „konečnou“ formu fyzické mapy, protože poskytuje mnohem lépe všechny informace, které může tradiční fyzická mapa nabídnout.