Генетическая карта

(перенаправлено с «Картирование генов»)

Генети́ческая ка́рта — схема взаимного расположения структурных генов, регуляторных элементов и генетических маркеров, а также относительных расстояний между ними на хромосоме (группе сцепления)[2][3]. Метод построения генетических карт называется генетическим картированием[4].

Генетическая карта (карта сцепления) куриного генома[1]

История генетического картированияПравить

Первоначально взаимное расположение генов на хромосомах определяли по частоте кроссинговера (перекрёста) между ними. Впервые на возможность подобного построения генетических карт хромосом экспериментально показали в 1913—1915 годах Т. Морган, А. Стёртевант и другие сотрудники Моргана, основываясь на явлениях сцепления генов и кроссинговера[5]. С тех пор генетическое расстояние принято измерять в сантиморганах (или сантиморганидах, сокращённо — cM), при этом 1 cM соответствует частоте кроссинговера в 1 %[3].

Первым организмом, для которого была получена генетическая карта, стала чернобрюхая дрозофила (Drosophila melanogaster). В дальнейшем генетическое картирование стали осуществлять для других видов. Так, первой птицей и первым домашним животным, для которых была построена генетическая карта, стала курица. Приоритет в построении первой генетической карты курицы и её опубликовании в 1930 году[6][7] принадлежит советским русским учёным А. С. Серебровскому[8] и С. Г. Петрову[9].

Другие виды картированияПравить

 
Графическое представление нормального человеческого кариотипа в виде идиограмм всех его хромосом

Помимо генетических, существуют и другие карты хромосом:

Конечной целью изучения генома данного организма является интеграция его генетических, цитогенетических и физических карт[16][17][18], а также их привязка к полной геномной последовательности[19].

Генетическое и физическое картированиеПравить

Возможность картирования основана на теоретическом постоянстве процента кроссинговера между определёнными генами. Однако при таком методе генетического картирования физическое расстояние между генами нередко отличается от их генетического расстояния, так как кроссинговер происходит не с одинаковой вероятностью в разных участках хромосом. При использовании современных методов генетического картирования расстояние между генами измеряется в тысячах пар нуклеотидов (т. п. н.) и соответствует физическому.

При создании генетической карты устанавливают последовательности расположения генетических маркеров (в этом качестве использовали различные полиморфные локусы ДНК, то есть наследуемые вариации в структуре ДНК) по длине всех хромосом с определённой плотностью, то есть на достаточно близком расстоянии друг от друга[3]. Относительно этих маркеров можно картировать и собственно гены, определяя их положение на карте той или иной хромосомы[20].

Картирование генома человекаПравить

С 1990 по 2003 год, благодаря программе «Геном человека», была получена целостная картина человеческого генома, основанная на его генетических и физических картах. Генетическая карта маркерных последовательностей призвана облегчить картирование всех генов человека[3], особенно генов наследственных болезней, что является одной из основных целей указанной программы. В ходе её реализации за относительно короткое время было генетически картировано несколько тысяч генов.

Генетические карты человека используются ныне в медицине при диагностике ряда тяжёлых наследственных заболеваний человека.

Картирование геномов других организмовПравить

Генетические карты хромосом составлены для многих видов организмов: насекомых (дрозофилы, комары, тараканы и др.), грибов (дрожжи, аспергилл), для бактерий и вирусов и т. д.

В исследованиях эволюционного процесса сравнивают генетические карты разных видов живых организмов.

См. такжеПравить

ПримечанияПравить

  1. Groenen M. A., Cheng H. H., Bumstead N., Benkel B. F., Briles W. E., Burke T., Burt D. W., Crittenden L. B., Dodgson J., Hillel J., Lamont S., de Leon A. P., Soller M., Takahashi H., Vignal A. A consensus linkage map of the chicken genome (англ.) // Genome Research[en] : журнал. — Cold Spring Harbor, NY, USA: Cold Spring Harbor Laboratory Press[en], 2000. — Vol. 10, no. 1. — P. 137—147. — ISSN 1088-9051. — doi:10.1101/gr.10.1.137. — PMID 10645958. Архивировано 19 марта 2015 года. (Проверено 19 марта 2015)
  2. Арефьев В. А., Лисовенко Л. А. Англо-русский толковый словарь генетических терминов / Науч. ред. Л. И. Патрушев. генетическая карта // Биология: Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь. — 1995.
  3. 1 2 3 4 5 Тарантул B. З. Генетические карты сцепления: общие сведения // Толковый биотехнологический словарь. Русско-английский. — M.: Языки славянских культур, 2009. — 936 с. — ISBN 978-5-9551-0342-6. (Проверено 22 марта 2015)
  4. Тарантул B. З. Генетическое картирование // Толковый биотехнологический словарь. Русско-английский. — M.: Языки славянских культур, 2009. — 936 с. — ISBN 978-5-9551-0342-6. (Проверено 22 марта 2015)
  5. Morgan T. H., Sturtevant A. H., Muller H. J., Bridges C. B. The Mechanism of Mendelian Heredity. — Revised edn. — New York, NY, USA: Henry Holt and Company[en], 1922. — 384 p. (англ.) (Проверено 23 марта 2015) Архивировано 20 марта 2008 года.
  6. Серебровский А. С., Петров С. Г. К составлению плана хромосом домашней курицы // Журнал экспериментальной биологии. — 1930. — Т. 6. — Вып. 3. — С. 157—180.
  7. См. рисунок, изображающий карту Серебровского и Петрова, который был опубликован в статье «К составлению плана хромосом домашней курицы» (1930). (Проверено 15 февраля 2015) Архивированная копия. Дата обращения: 23 марта 2015. Архивировано 15 февраля 2015 года.
  8. Генетическая карта — статья из Большой советской энциклопедии.  (Проверено 25 мая 2007) Архивированная копия (недоступная ссылка). Дата обращения: 23 марта 2015. Архивировано 2 мая 2005 года.
  9. См. некролог С. Г. Петрова (1903—1999): Moiseyeva I., Romanov M., Pigaryev N. Sergey Petrov — Obituary // World's Poultry Science Journal[nl]. — 2000. — Vol. 56. — No. 4. — P. 437—438. (англ.) (Проверено 15 февраля 2015) Архивированная копия. Дата обращения: 23 марта 2015. Архивировано 15 февраля 2015 года.
  10. Тарантул B. З. Цитогенетическое картирование (cytogenetic mapping) // Толковый биотехнологический словарь. Русско-английский. — M.: Языки славянских культур, 2009. — 936 с. — ISBN 978-5-9551-0342-6. (Проверено 23 марта 2015)
  11. Александров А. А., Ковалёв П. В. Цитогенетические хромосомные карты. База знаний по молекулярной и общей биологии человека. М.: HUMBIO; ООО «Лайт Телеком». Дата обращения: 23 марта 2015. Архивировано 23 марта 2015 года.
  12. Тарантул B. З. Физическая карта (physical map) // Толковый биотехнологический словарь. Русско-английский. — M.: Языки славянских культур, 2009. — 936 с. — ISBN 978-5-9551-0342-6. (Проверено 23 марта 2015)
  13. Ren C. W., Lee M.-K., Yan B., Ding K., Cox B., Romanov M. N., Price J. A., Dodgson J. B., Zhang H.-B. A BAC-based physical map of the chicken genome // Genome Research. — 2003. — Vol. 13. — No. 12. — P. 2754—2758. (англ.) (Проверено 15 февраля 2015) Архивировано 15 февраля 2015 года.
  14. Wallis J. W., Aerts J., Groenen M. A., Crooijmans R. P., Layman D., Graves T. A., Scheer D. E., Kremitzki C., Fedele M. J., Mudd N. K., Cardenas M., Higginbotham J., Carter J., McGrane R., Gaige T., Mead K., Walker J., Albracht D., Davito J., Yang S. P., Leong S., Chinwalla A., Sekhon M., Wylie K., Dodgson J., Romanov M. N., Cheng H., de Jong P. J., Osoegawa K., Nefedov M., Zhang H., McPherson J. D., Krzywinski M., Schein J., Hillier L., Mardis E. R., Wilson R. K., Warren W. C. A physical map of the chicken genome (англ.) // Nature : журнал. — London, UK: Nature Publishing Group, 2004. — Vol. 432, no. 7018. — P. 793—800. — ISSN 1476-4687. — doi:10.1038/nature03030. — PMID 15592415. Архивировано 15 марта 2015 года. (Проверено 15 марта 2015)
  15. Тарантул B. З. Рестрикционная карта, карта рестрикции (restriction map) // Толковый биотехнологический словарь. Русско-английский. — M.: Языки славянских культур, 2009. — 936 с. — ISBN 978-5-9551-0342-6. (Проверено 23 марта 2015)
  16. Romanov M. N., Price J. A., Dodgson J. B. Integration of animal linkage and BAC contig maps using overgo hybridization (англ.) // Cytogenetic and Genome Research[en] : журнал. — Basel, Switzerland: Karger Publishers[en], 2003. — Vol. 102, no. 1—4. — P. 277—281. — ISSN 1424-8581. — doi:10.1159/000075763. — PMID 14970717. Архивировано 23 марта 2015 года. (Проверено 23 марта 2015)
  17. Dodgson J. B., Romanov M. N., Sizemore F. G., Price J. A. (2003-02-05). "Integration of genetic and physical maps of the chicken genome" in Conference “Advances in Genome Biology and Technology, in cooperation with Automation in Mapping and DNA Sequencing”, Марко-Айленд (Флорида)[en], February 5—8, 2003.: 25, Marco Island, FL, USA: Advances in Genome Biology and Technology. Проверено 2015-03-23.  (англ.)
  18. Romanov M. N., Daniels L. M., Dodgson J. B., Delany M. E. Integration of the cytogenetic and physical maps of chicken chromosome 17 (англ.) // Chromosome Research : журнал. — BerlinHeidelberg, Germany: Springer Science+Business Media, 2005. — Vol. 13, no. 2. — P. 215—222. — ISSN 0967-3849. — doi:10.1007/s10577-005-1506-3. — PMID 15861310. Архивировано 23 марта 2015 года. (Проверено 23 марта 2015)
  19. Dodgson J. B., Romanov M. N. (2004-06-06). "The chicken genome: from maps to sequence" in International Symposium on Avian Endocrinology, Scottsdale, June 6—11, 2004. Symposium Talk and Plenary Lecture Abstracts, Scottsdale, AZ, USA: Arizona State University. Abstract T26. Проверено 2006-09-02.  Архивная копия от 2 сентября 2006 на Wayback Machine (англ.)
  20. Ge S. F., Romanov M. N., Sharp P. J., Burt D. W., Paton I. R., Dunn I. C. Mapping of the luteinizing hormone/choriogonadotropin receptor gene (LHCGR) to chicken chromosome 3 (англ.) // Animal Genetics : журнал. — International Society for Animal Genetics; Blackwell Publishers Ltd, 2001. — Vol. 32, no. 1. — P. 50. — ISSN 0268-9146. — doi:10.1111/j.1365-2052.2001.0647i.pp.x. — PMID 11419352. Архивировано 27 октября 2020 года. (Проверено 27 октября 2020)

ЛитератураПравить