Kromosomkortlægning er tilknytningen af gener til bestemte steder på et kromosom. Et genkort tjener mange vigtige funktioner og svarer meget til at forstå den grundlæggende menneskelige anatomi for at give lægerne mulighed for at diagnosticere patienter med sygdom . En læge har brug for viden om, hvor hvert organ er placeret, samt om organets funktion for at forstå sygdom. Et kort over det menneskelige genom vil gøre det muligt for forskerne at forstå, hvor generne er placeret, således at deres funktion i det menneskelige genom kan belyses. Et detaljeret kromosomkort giver også metoder til at undersøge, hvordan generne er segregeret, og hvordan genetisk heterogenitet (variation mellem et bestemt gen, der nedarves fra moderen, og det samme gen med en lidt anderledes sekvens, der nedarves fra faderen) kan bidrage til at identificere sygdomsgener. Genkortlægning kan give klinikere nyttige oplysninger om gener, der er forbundet eller segregeres tæt sammen.
Videnskabsfolk bruger flere metoder til at kortlægge gener til de rette steder. Disse metoder omfatter familiestudier, somatiske cellegenetiske metoder, cytogenetiske teknikker og undersøgelser af gendosering. Familiestudier bruges til at fastslå, om to forskellige gener er knyttet tæt sammen på et kromosom. Hvis disse gener er forbundet, betyder det, at de ligger tæt på hinanden på det samme kromosom. Desuden bestemmes den hyppighed, hvormed generne er forbundet, af rekombinationsbegivenheder (krydsning af kromosomerne under meiose ) mellem kendte steder eller markører og bestemmer den lineære rækkefølge eller genetiske afstand . I somatiske cellegenetiske metoder tabes kromosomer fra en særlig celletype, og det tilbageværende kromosom, som har et gen, men ikke et andet gen, ville tyde på, at de er placeret på forskellige kromosomer. Denne metode giver forskerne mulighed for at identificere, hvilket kromosom der indeholder genet, og repræsenterer en af de første kortlægningsmetoder, der blev anvendt af forskere.
Cytogenetiske teknikker henviser til udnyttelse af karyotypepræparater, en teknik, der giver forskerne mulighed for at visualisere af kromosomer, ved hjælp af fluorescens, således at et fluorescerende mærket gen vil afsløre, hvor genet befinder sig på kromosomet. Ved undersøgelser af gendosering anvendes f.eks. numeriske abnormiteter til indirekte at bestemme genets placering på et kromosom. Ved Downs syndrom , kan der være tre kromosom nummer 21 (trisomi 21), hvilket resulterer i tre kopier af genet og derfor tre gange så meget protein. I dette tilfælde kan et gen lokaliseres til kromosom 21, hvis der er tre gange så meget protein i en celle med tre kromosomer 21. I denne metode antages det, at mængden af deoxyribonukleinsyre (DNA) er direkte proportional med mængden af protein.
Med disse metoder kan der udvikles forskellige kort over kromosomer. Disse kort kaldes cytogenetiske kort, linkage-kort, fysiske kort eller et DNA-sekvenskort. Et cytogenetisk kort anvender bånd produceret af et farvestof, der farvelægger kromosomer i et karyotpe, og tildeler gener til disse bånd. Et linkage map, der også kaldes et genetisk kort, ordner generne langs DNA-strengen på grundlag af rekombinationsfrekvensen. Ved linkage mapping anvendes to karakteristika (og dermed deres ansvarlige gener), som begge er til stede hos den ene forælder, kombineret med den hyppighed, hvormed de forekommer sammen i afkommet, til at konstruere kortet. F.eks. undersøgte den moraviskfødte augustinermunk og naturvidenskabelige lærer Gregor Johann Mendel (1823-1884) ærternes blomsterfarve og plantehøjde. Han fandt ud af, at forskellige højder blev observeret lige så hyppigt med hvide blomster som med andre farvede blomster, og på samme måde forekom dværgplanter lige så hyppigt med de to blomstertyper. Mendel konkluderede, at formerne af de to gener blev overført fra forældrene til afkommet uafhængigt af hinanden. Dette blev senere kendt som loven om uafhængigt udvalg, et begreb, som forbedrede kromosomkortlægningsmetoderne. Et fysisk kort ordner gener eller markører langs DNA-strengen på et kromosom. Endelig er en DNA-sekvens, der er sammensat på kryds og tværs, den mest præcise type kort, idet den indeholder både kodende (genholdigt) og ikke-kodende DNA. Man mener, at opnåelse af den fuldstændige DNA-sekvens fra genomet af mange forskellige organismer vil give forskerne vigtige oplysninger, som vil løse mange biologiske mysterier.
Se også Kromosomale abnormiteter; DNA-teknologi; Human Genome Project.
Ressourcer
bøger
Friedman, J., F. Dill, M. Hayden og B. McGillivray. Genetik. Maryland: Williams & Wilkins, 1996.
Wilson, G.N. Klinisk genetik: A Short Course. New York: Wiley-Liss, Inc., 2000.
andre
Det nationale sundhedsmuseum. <http://www.accessexcellence.org/ab/bc/gregor_mendel.html>. (28. oktober 2002).
Brian Cobb
Nøglebegreber
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Genetisk koblingskort
-Genetiske kort, der er konstrueret ved hjælp af data om hyppigheden af forekomsten af genetiske markører. Specifikt hvordan sådanne markører er medarvede.
Fysisk genetisk kort
– Et genetisk kort er baseret på de faktiske afstande mellem generne på et kromosom. Contigs er fysiske kort, der er baseret på samlinger af overlappende DNA-fragmenter.