Генетические карты хромосом — это схема взаимного расположения и относительных расстояний между генами определенных хромосом, находящихся в одной группе сцепления

Впервые в 1913 — 1915 годах на возможность построения генетических карт хромосом указывают Т. Морган и его сотрудники. Они экспериментально показали, что основываясь на явлениях сцепления генов и кроссинговера можно построить генетические карты хромосом. Возможность картирования основана на постоянстве процента кроссинговера между определенными генами. Генетические карты хромосом составлены для многих видов организмов: насекомых (дрозофила, комар, таракан и др.), грибов (дрожжи, аспергилл), для бактерий и вирусов. Генетические карты человека используются в медицине при диагностике ряда тяжелых наследственных заболеваний человека. В исследованиях эволюционного процесса сравнивают генетические карты разных вГенетические карты составляют для каждой пары гомологичных хромосом. Каждой паре присваивается номер (I, II, III и т.д.), группы сцепления номеруются в порядке их обнаружения. Кроме номера в каждой из групп сцепления указывают полное или сокращенное название генов, расстояние этих генов в единицах перекреста от одного из концов хромосомы, а также место расположения центромеры. Следует отметить, что длина хромосомы не обязательно является показателем ее генетической активности. Для генетических карт применяется термин «локус» для обозначения места гена в хромосоме или на ее карте. при составлении генетических карт человека было показано, что перекрест между двумя генами происходит в 1% случаев, если расстояние между ними на молекуле ДНК составляет примерно миллион нуклеотидов. Подробные карты имеются для кукурузы и некоторых лабораторных животных. В частности, для мышей, которые имеют 20 пар хромосом, известно столько же групп сцепления и определены расстояния между многими генами. Например, на Х-хромосоме друг за другом расположены следующие гены: изогнутости хвоста, кружения (при этой мутации у мышей нарушены движения), серия генов, связанная с окраской, ген миниатюрности размеров и др.

Гибридизация соматических клеток

Одним из наиболее популярных методов отнесения генетического маркера (функционально активного гена) к конкретной группе сцепления является гибридизация (слияние друг с другом) соматических клеток разных биологических видов организмов, один из которых — исследуемый. Гибридные клоны получают путем искусственного слияния клеток человека и различных грызунов: китайского хомячка, мыши, крысы. Культивирование таких соматических гибридов, как оказалось, сопровождается утратой хромосом человека. Потеря хромосом носит случайный характер, и образующиеся клоны клеток содержат оставшиеся хромосомы в разных сочетаниях. Так получают панели гибридных клеточных клонов, содержащих всего одну или несколько хромосом человека и полный набор хромосом другого вида. Обнаружение человеческих белков, специфических мРНК или последовательностей ДНК в таких клонах позволяет однозначно определить хромосомную принадлежность соответствующих генов.

Идентификация специфических участков в протяженных молекулах днк осуществляется с помощью днк-зондов. Зондом может служить любая однонитевая днк ограниченного размера, используемая для поиска комплементраных последовательностей. При добавлении такой молекулы к пулу разнообразных однонитевых днк и обеспечении условий для гибридизации днк-зонд образует двунитевую структуру только с той молекулой днк и только в том месте где он найдет комплементарную последовательность. Если комплементарный зонду последовательности не окажется среди исследуемых днк, то не будет и образования двунитевой структуры. При выборе определенных условий гибридизации можно добиться полной специфичности этого взаимодействия. В днк-зонд может быть, введена радиоактивная, биотиновая, флюоресцентная или иная метка, по которой можно следить за месторасположением зонда. В ряде случаев в качестве зондов используют искусственным образом, синтезированные олигонуклеотидные последовательности днк, размер к-х не превышает 30 пар оснований. Эти зонды пригодны для поиска генов белковые структуры кот-х идентифицированы и известны аминокислотные последовательности хотя бы небольших фрагментов данных белков. Это позволяет прогнозировать нуклеотидные последовательности возможных вариантов днк кодирующих известные последовательности а/к и исп-ть для идентификации и молекулярного анализа соответ-х генов. Зондами также могут служить выделенные из генома последовательности днк. Такие последовательности клонируют. клонирование предполагает встраивание чужеродных днк в векторную молекулу днк и введение этой конструкции в клетки хозяина. В кач-ве клонирующих векторов используют плазмиды, фаги, ретровирусы, аденовирусы. Особенно применяют плазмиды. Плазмиды-это небольшие кольцевые двухцепочечные молекулы днк, к-ые м/т присутствовать в различном числе копий в бактериальных клетках.