เนื้อหา
- TL; DR (ยาวเกินไปไม่ได้อ่าน)
- พื้นฐานโครงสร้างดีเอ็นเอ
- การแมปลิงก์: ทำความเข้าใจเกี่ยวกับการแสดงออกของยีน
- การทำแผนที่โครโมโซม: แผนที่พันธุกรรมทางกายภาพ
- แอพพลิเคชั่นแผนที่ DNA
ณ จุดนี้ในประวัติศาสตร์นักชีววิทยามีแนวคิดที่ครอบคลุมเกี่ยวกับการทำงานของร่างกายมนุษย์ หลังจากการวิจัยหลายศตวรรษพวกเขาเข้าใจว่าอวัยวะของมนุษย์ทำงานร่วมกันเพื่อแปรรูปอาหารน้ำและอากาศเพื่อให้ร่างกายดำเนินต่อไปได้อย่างไร มนุษย์รู้ว่าเครือข่ายของเส้นประสาทและเซลล์ตัวรับอนุญาตให้พวกเขาสัมผัสรู้สึกดูลิ้มรสและได้ยินได้อย่างไร และในขณะที่นักประสาทวิทยากำลังศึกษารายละเอียดอยู่พวกเขาเข้าใจว่าส่วนใดของการควบคุมสมองที่ด้านชีวิตและการทำงานของร่างกาย อย่างไรก็ตามนักวิทยาศาสตร์ยังไม่ได้ถอดรหัสรหัสที่ศูนย์กลางของร่างกายมนุษย์ Deoxyribonucleic acid (DNA), รหัสพันธุกรรมที่กำหนดว่าใครบางคนมีกระหรือไม่, สีและขนของเส้นผมและเซลล์เม็ดเลือดมีความเสถียรหรือไม่นั้นยังคงเต็มไปด้วยความลึกลับ เพื่อที่จะไขปริศนาเหล่านี้นักวิทยาศาสตร์จึงสร้างแผนที่ การทำแผนที่เชื่อมโยงและการทำแผนที่โครโมโซมเป็นสองวิธีที่ใช้ในการทำความเข้าใจยีนและ DNA - วิธีการที่คล้ายกันมากพอที่จะสับสน แต่ง่ายต่อการเข้าใจด้วยคำอธิบายเล็กน้อย
TL; DR (ยาวเกินไปไม่ได้อ่าน)
การทำแผนที่เชื่อมโยงและการทำแผนที่โครโมโซมเป็นวิธีที่แตกต่างกันสองวิธีที่ใช้โดยนักพันธุศาสตร์ในการแสวงหาความเข้าใจวิธีการทำงานของดีเอ็นเอ ก่อนกำหนดสิ่งที่ยีนนำไปสู่การแสดงออกทางกายภาพในร่างกายของสิ่งมีชีวิตในขณะที่หลังกำหนดตำแหน่งทางกายภาพของยีนที่กำหนดในโครโมโซมโซ่ของยีน ทั้งสองวิธีนี้ใช้เพื่อทำงานไปสู่เป้าหมายของการทำความเข้าใจ แต่พวกเขาใช้วิธีที่แตกต่างกันสองวิธี
พื้นฐานโครงสร้างดีเอ็นเอ
ก่อนที่จะเรียนรู้ความแตกต่างระหว่างโครโมโซมและการทำแผนที่เชื่อมโยงสิ่งสำคัญคือการเข้าใจความแตกต่างระหว่างยีนและโครโมโซม - และวิธีการที่ DNA เกี่ยวข้องกับทั้งสอง DNA เป็นฐานทางเคมีของการถ่ายทอดทางพันธุกรรมและการถ่ายทอดลักษณะจากพ่อแม่สู่ลูก โซ่ดีเอ็นเอมีอยู่ในยีนซึ่งโดยทั่วไปจะควบคุมลักษณะทั้งหมดและยีนที่พบในโครโมโซมซึ่งเป็นโครงสร้างที่รวมที่ใดก็ได้จากหลายร้อยถึงพันของยีนเข้าด้วยกัน โครโมโซมมี 23 คู่และคู่เหล่านี้ - สืบทอดมาจากพ่อแม่ของคุณ - มีเซลล์สีน้ำเงินที่คุณใช้และยังคงใช้เพื่อทำให้คุณเป็นคนที่คุณเป็นโครโมโซมจะถูกเก็บไว้ในนิวเคลียสของแต่ละเซลล์ในร่างกายของคุณ (ยกเว้นเซลล์เม็ดเลือด) และให้เซลล์รู้วิธีการทำงานเป็นส่วนหนึ่งของคุณ โครงการจีโนมมนุษย์เสร็จสมบูรณ์ในปี 2546 ได้จัดทำรายการยีนทั้งหมดที่สามารถมีอยู่ในร่างกายมนุษย์ได้ - แต่นักวิจัยยังมีงานอีกมากที่ต้องทำเพื่อทำความเข้าใจว่ายีนแต่ละตัวทำอะไรในร่างกาย นี่คือที่มาของวิธีการทำแผนที่
การแมปลิงก์: ทำความเข้าใจเกี่ยวกับการแสดงออกของยีน
การทำแผนที่เชื่อมโยงหรือที่เรียกว่าการทำแผนที่ทางพันธุกรรมเป็นวิธีการทำแผนที่ยีนสิ่งมีชีวิตเพื่อตรวจสอบลักษณะทางกายภาพของแต่ละยีนหรือการจัดกลุ่มของยีนที่มีผลต่อร่างกาย การทำแผนที่เชื่อมโยงใช้แนวคิดของการเชื่อมโยงทางพันธุกรรม: ความคิดที่ว่ายีนที่อยู่ใกล้เคียงกันบนโครโมโซมมักจะได้รับการสืบทอดร่วมกันและเป็นผลควบคุมกลุ่มจับคู่ของลักษณะที่เรียกว่าฟีโนไทป์ การทำแผนที่เชื่อมโยงช่วยให้นักวิจัยเข้าใจว่ายีนอยู่ที่ไหนเมื่อเทียบกับยีนอื่น แต่เพื่อที่จะเข้าใจว่าพวกมันอยู่ที่ไหนในโครโมโซมอย่างแม่นยำจึงจำเป็นต้องใช้การทำแผนที่ประเภทอื่น
การทำแผนที่โครโมโซม: แผนที่พันธุกรรมทางกายภาพ
การทำแผนที่โครโมโซมหรือที่เรียกกันทั่วไปว่าการทำแผนที่ทางกายภาพเป็นวิธีการทำแผนที่ที่ใช้ในการกำหนดที่ยีนที่กำหนดอยู่บนโครโมโซม - และในขณะที่ข้อมูลจากแผนที่เชื่อมโยงมักจะใช้ในการสร้างแผนที่โครโมโซม ยีนมากกว่าในการแสดงออกของยีนเหล่านั้น มีแผนที่กายภาพหลายประเภทในพันธุศาสตร์ ตัวอย่างเช่นนอกเหนือจากการติดตามตำแหน่งของยีนที่ระบุอยู่ด้วยวิธีการทำแผนที่ทางกายภาพแบบดั้งเดิมแล้วการ จำกัด การแมปจะใช้เพื่อระบุตำแหน่งที่บาดแผลถูกสร้างขึ้นในเชนดีเอ็นเอ เมื่อรวมกับการทำแผนที่เชื่อมโยงการวิจัยตามบรรทัดเหล่านี้ให้แนวคิดที่ดีกว่าว่าส่วนใดของรหัสพันธุกรรมที่ควบคุมลักษณะเฉพาะเช่นว่าคุณมีกระหรือไม่หรือถ้าคุณอาจเป็นโรคโลหิตจางจากเคียว ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการทำแผนที่ทั้งสองประเภทคือการทำแผนที่เชื่อมโยงการเชื่อมโยงตำแหน่งของยีนที่เกี่ยวข้องกับยีนที่เกี่ยวข้องที่สร้างฟีโนไทป์ในขณะที่การทำแผนที่โครโมโซมแผนภูมิยีนของแต่ละบุคคลในโครโมโซมแบบคงที่
แอพพลิเคชั่นแผนที่ DNA
การใช้วิธีการแม็พยีนเหล่านี้แตกต่างกันไป ทุกวันนี้แอปพลิเคชั่นที่ใช้งานได้ทั่วไปนั้นเกี่ยวข้องกับการใช้แผนที่เหล่านี้เพื่อปลูกข้ามสายพันธุ์เพื่อให้ได้ผลผลิตที่สูงขึ้นหรือดอกไม้ที่สวยงามซึ่งอาจทำให้พวกเขาดูมีประโยชน์น้อยลงในระดับที่ยิ่งใหญ่ อย่างไรก็ตามควบคู่ไปกับเครื่องมือเช่น CRISPR-Cas9 วิธีการแมปยีนเหล่านี้ในที่สุดอาจช่วยให้นักวิจัยในการแก้ปัญหาทางการแพทย์ที่เกิดจากการกลายพันธุ์ของดีเอ็นเอ นักวิทยาศาสตร์จะสามารถยืนยันการควบคุมโดยตรงมากกว่า DNA ซึ่งเป็นความสามารถที่สามารถปฏิวัติได้โดยการทำความเข้าใจเกี่ยวกับตำแหน่งที่ยีนตั้งอยู่บนโครโมโซมและวิธีการแสดงออกของสิ่งมีชีวิต