Genetická mapa

Genetická mapa  je diagram vzájemného uspořádání strukturních genů , regulačních prvků a genetických markerů , jakož i relativní vzdálenosti mezi nimi na chromozomu ( vazebná skupina ) [2] [3] . Metoda konstrukce genetických map se nazývá genetické mapování [4] .

Historie genetického mapování

Zpočátku bylo vzájemné uspořádání genů na chromozomech určováno frekvencí křížení (crossoveru) mezi nimi. Poprvé byla možnost takové konstrukce genetických map chromozomů experimentálně prokázána v letech 1913-1915 T. Morganem , A. Sturtevantem a dalšími zaměstnanci Morgan na základě fenoménu genové vazby a křížení [5] . Od té doby se genetická vzdálenost měří v centimorganech (nebo centimorganidech, zkráceně cM ), přičemž 1 cM odpovídá křížové frekvenci 1 % [3] .

Prvním organismem, pro který byla získána genetická mapa, byla ovocná muška černobřichá ( Drosophila melanogaster ). Následně se začalo genetické mapování provádět i pro další druhy . Takže prvním ptákem a prvním domácím zvířetem , pro které byla vytvořena genetická mapa, bylo kuře . Prioritu při konstrukci první genetické mapy kuřete a její publikaci v roce 1930 [6] [7] mají sovětskí ruští vědci A. S. Serebrovskij [8] a S. G. Petrov [9] .

Jiné typy mapování

Kromě genetických, existují další chromozomové mapy:

• Cytogenetická mapa [10] [11]  je prostorové znázornění pořadí vzájemného uspořádání strukturních prvků chromozomů (například jejich odlišně obarvené oblasti na ideogramech ) nebo hybridizačních lokusů značených DNA sond (viz Fluorescenční in situ hybridizace ).
• Fyzická mapa [12]  je znázorněním sekvenčního pořadí fyzických markerů (fragmentůmolekuly DNAnukleotidovýchpárech(bp) [3] [13] [14] .
• Restrikční mapa [15]  je typ fyzikální mapy ukazující pořadí a vzdálenosti mezimísty štěpení restrikčními enzymy DNA(obvykle je rozpoznávací místo restrikčního enzymu velké 4–6 bp). Markery této mapy jsou restrikční fragmenty (restrikční místa).

Konečným cílem studia genomu daného organismu je integrace jeho genetických, cytogenetických a fyzikálních map [16] [17] [18] , jakož i jejich vazba na celou sekvenci genomu [19] .

Genetické a fyzikální mapování

Možnost mapování je založena na teoretické stálosti procenta křížení mezi určitými geny. Při této metodě genetického mapování se však fyzická vzdálenost mezi geny často liší od jejich genetické vzdálenosti, protože k překročení nedochází se stejnou pravděpodobností v různých částech chromozomů. Při použití moderních metod genetického mapování se vzdálenost mezi geny měří v tisících párů bází (kb) a odpovídá fyzické vzdálenosti.

Při tvorbě genetické mapy jsou stanoveny sekvence umístění genetických markerů (v této funkci byly použity různé polymorfní lokusy DNA, tedy dědičné variace ve struktuře DNA) po délce všech chromozomů s určitou hustotou, která je v poměrně těsné vzdálenosti od sebe [3] . S ohledem na tyto markery lze mapovat i samotné geny určením jejich polohy na mapě toho či onoho chromozomu [20] .

Mapování lidského genomu

Od roku 1990 do roku 2003 byl díky Programu lidského genomu získán holistický obraz lidského genomu na základě jeho genetických a fyzických map. Genetická mapa markerových sekvencí je navržena tak, aby usnadnila mapování všech lidských genů [3] , zejména genů pro dědičné choroby , což je jedním z hlavních cílů tohoto programu. V průběhu jeho implementace bylo v relativně krátké době geneticky zmapováno několik tisíc genů.

Lidské genetické mapy se dnes v medicíně používají při diagnostice řady závažných lidských dědičných chorob.

Mapování genomů jiných organismů

Genetické mapy chromozomů byly sestaveny pro mnoho typů organismů: hmyz ( Drosophila , komáři , švábi atd.), houby ( kvasinky , aspergillus ), bakterie a viry atd.

Při studiích evolučního procesu se porovnávají genetické mapy různých typů živých organismů.

Viz také

• lidský genom
• Propojené dědictví

Poznámky

1. ↑ Groenen MA, Cheng HH, Bumstead N., Benkel BF, Briles WE, Burke T., Burt DW, Crittenden LB, Dodgson J., Hillel J., Lamont S., de Leon AP, Soller M., Takahashi H. , Vignal A. A consensus linkage map of the chicken genom  (eng.)  // Genome Research  : journal. - Cold Spring Harbor , NY , USA : Cold Spring Harbor Laboratory Press , 2000. - Sv. 10 , č. 1 . - S. 137-147 . — ISSN 1088-9051 . - doi : 10.1101/gr.10.1.137 . — PMID 10645958 . Archivováno z originálu 19. března 2015.  (Přístup: 19. března 2015)
2. ↑ Arefiev V. A., Lisovenko L. A. Anglicko-ruský vysvětlující slovník genetických termínů / Nauch. vyd. L. I. Patrušev. genetická mapa // Biologie: Molekulární biologie a genetika. Vysvětlující slovník . — 1995. (Ruština)
3. ↑ 1 2 3 4 5 Tarantula V. Z. Mapy genetických vazeb: obecné informace // Explanatory Biotechnological Dictionary. rusko-anglické . - M .: Jazyky slovanských kultur, 2009. - 936 s. - ISBN 978-5-9551-0342-6 .  (Přístup: 22. března 2015)
4. ↑ Tarantula B. Z. Genetické mapování // Explanatory Biotechnological Dictionary. rusko-anglické . - M .: Jazyky slovanských kultur, 2009. - 936 s. - ISBN 978-5-9551-0342-6 .  (Přístup: 22. března 2015)
5. ↑ Morgan TH, Sturtevant AH, Muller HJ, Bridges CB Mechanismus mendelovské dědičnosti. — Revidované vyd. - New York , NY, USA: Henry Holt and Company , 1922. - 384 s.  (anglicky)  (Datum přístupu: 23. března 2015) Archivováno z originálu 20. března 2008.
6. ↑ Serebrovský A.S., Petrov S.G. Vypracovat plán chromozomů kuřete domácího // Journal of Experimental Biology. - 1930. - T. 6. - Vydání. 3. - S. 157-180.
7. ↑ Viz obrázek, Archivní kopie ze dne 24. září 2015 na Wayback Machine zobrazující mapu Serebrovského a Petrova, která byla publikována v článku „Vytvořit plán chromozomů kuřete domácího“ (1930). (Přístup 15. února 2015) Archivovaný výtisk . Datum přístupu: 23. března 2015. Archivováno z originálu 15. února 2015. (neurčitý)
8. ↑ Genetická mapa - článek z Velké sovětské encyklopedie .  (Datum přístupu: 25. května 2007) Archivovaná kopie (odkaz není k dispozici) . Datum přístupu: 23. března 2015. Archivováno z originálu 2. května 2005. (neurčitý) 
9. ↑ Viz nekrolog S. G. Petrova (1903-1999): Moiseyeva I., Romanov M., Pigaryev N. Sergey Petrov – Nekrolog archivován 15. února 2015. // World's Poultry Science Journal . - 2000. - Sv. 56.-č. 4. - S. 437-438. (anglicky)  (Datum přístupu: 15. února 2015) Archivovaná kopie . Datum přístupu: 23. března 2015. Archivováno z originálu 15. února 2015. (neurčitý)
10. ↑ Tarantule V. Z. Cytogenetické mapování (cytogenetické mapování) // Explanatory Biotechnological Dictionary. rusko-anglické . - M .: Jazyky slovanských kultur, 2009. - 936 s. - ISBN 978-5-9551-0342-6 .  (Přístup: 23. března 2015)
11. ↑ Aleksandrov A. A., Kovalev P. V. Cytogenetické chromozomové mapy . Znalostní báze pro molekulární a obecnou biologii člověka . Moskva : HUMBIO; Light Telecom LLC. Získáno 23. března 2015. Archivováno z originálu dne 23. března 2015. (neurčitý)
12. ↑ Tarantula B. Z. Fyzická mapa (fyzická mapa) // Explanatory Biotechnological Dictionary. rusko-anglické . - M .: Jazyky slovanských kultur, 2009. - 936 s. - ISBN 978-5-9551-0342-6 .  (Přístup: 23. března 2015)
13. ↑ Ren CW, Lee M.-K., Yan B., Ding K., Cox B., Romanov MN, Price JA, Dodgson JB, Zhang H.-B. Fyzická mapa kuřecího genomu založená na BAC // Genome Research. - 2003. - Sv. 13. - Ne. 12. - S. 2754-2758. (anglicky)  (Datum přístupu: 15. února 2015) Archivováno z originálu 15. února 2015.
14. ↑ Wallis JW, Aerts J., Groenen MA, Crooijmans RP, Layman D., Graves TA, Scheer DE, Kremitzki C., Fedele MJ, Mudd NK, Cardenas M., Higginbotham J., Carter J., McGrane R., Gaige T., Mead K., Walker J., Albracht D., Davito J., Yang SP, Leong S., Chinwalla A., Sekhon M., Wylie K., Dodgson J., Romanov MN, Cheng H., de Jong PJ, Osoegawa K., Nefedov M., Zhang H., McPherson JD, Krzywinski M., Schein J., Hillier L., Mardis ER, Wilson RK, Warren WC Fyzická mapa kuřecího genomu  (anglicky)  / / Nature  : journal. - London , UK : Nature Publishing Group , 2004. - Vol. 432 , č.p. 7018 . - S. 793-800 . — ISSN 1476-4687 . - doi : 10.1038/nature03030 . — PMID 15592415 . Archivováno z originálu 15. března 2015.  (Přístup: 15. března 2015)
15. ↑ Tarantula B. Z. Mapa omezení, mapa omezení (mapa omezení) // Explanatory Biotechnological Dictionary. rusko-anglické . - M .: Jazyky slovanských kultur, 2009. - 936 s. - ISBN 978-5-9551-0342-6 .  (Přístup: 23. března 2015)
16. ↑ Romanov MN, Price JA, Dodgson JB Integrace zvířecích vazeb a BAC  kontigových map pomocí overgo hybridizace  // Cytogenetic and Genome Research  : journal. - Basilej , Švýcarsko : Karger Publishers , 2003. - Sv. 102 , č. 1-4 . - str. 277-281 . — ISSN 1424-8581 . - doi : 10.1159/000075763 . — PMID 14970717 . Archivováno z originálu 23. března 2015.  (Přístup: 23. března 2015)
17. ↑ Dodgson JB, Romanov MN, Sizemore FG, Cena JA (2003-02-05). Integrace genetických a fyzických map kuřecího genomu . Konference „Pokroky v biologii a technologii genomu ve spolupráci s Automation in Mapping and DNA Sequencing“, Marco Island (FL) , 5.–8. února 2003. Marco Island, FL , USA: Pokroky v biologii a technologii genomu. p. 25 . Staženo 23. 3. 2015 . Archivováno 2. dubna 2015 na Wayback Machine 
18. ↑ Romanov MN, Daniels LM, Dodgson JB, Delany ME Integrace cytogenetických a fyzikálních map kuřecího chromozomu 17  //  Chromosome Research : journal. - Berlín - Heidelberg , Německo : Springer Science + Business Media , 2005. - Sv. 13 , č. 2 . - str. 215-222 . — ISSN 0967-3849 . - doi : 10.1007/s10577-005-1506-3 . — PMID 15861310 . Archivováno z originálu 23. března 2015.  (Přístup: 23. března 2015)
19. ↑ Dodgson JB, Romanov MN (2004-06-06). „Kuřecí genom: od map k sekvenci“ . Přednáška ze sympozia a abstrakta z plenárních přednášek . International Symposium on Avian Endocrinology, [[Scottsdale]], 6.-11. června 2004 . Scottsdale, AZ , USA: Arizona State University . Abstrakt T26 . Získáno 2006-09-02 . URL Conflict - wikilink Archivováno 2. září 2006 na Wayback Machine  
20. ↑ Ge SF, Romanov MN, Sharp PJ, Burt DW, Paton IR, Dunn IC Mapování genu receptoru luteinizačního hormonu/chorigonadotropinu (LHCGR) na kuřecí chromozom 3  //  Animal Genetics: journal. – Mezinárodní společnost pro genetiku zvířat; Blackwell Publishers Ltd, 2001. Vol. 32, č. 1 . - S. 50. - ISSN 0268-9146 . - doi : 10.1111/j.1365-2052.2001.0647i.pp.x . — PMID 11419352 . Archivováno 27. října 2020.  (Přístup: 27. října 2020)

Literatura

• Belyaev D. K. , Borodin P. M., Vorontsov N. N. , Gruntenko E. V., Dymshits G. M., Nizovtsev E. M., Nikoro Z. S., Ruvinsky A. O., Kuznetsova L. N., Sablina O. V., Salganik R. I. General, A. Shunlya. A. Titly . 10.–11. ročník: učebnice. pro všeobecné vzdělání instituce: základní stupeň / Ed. D. K. Belyaeva, G. M. Dymshits; Ros. akad. vědy , Ros. akad. vzdělání . - 11. vyd. - M . : Vzdělávání , 2012. - 304 s. — (Učebnice akademické školy). - 40 000 výtisků.  - ISBN 978-5-09-028906-1 .  (Přístup 23. března 2015) Archivováno z originálu dne 23. března 2015.

V bibliografických katalozích	NKC : ph562114