Генетические карты

Цитогенетические карты хромосом человека
Генетические карты определяют расположение генов в хромосомах
относительно друг друга и расстояние между ними.
При построении карт используют следующие подходы:
1. Анализ генетического сцепления
На генетических картах сцепления расстояние между генами определяется в
сантиморганидах (сМ). Сантиморганиды – это генетическое расстояние
между генами, 1 сМ соответствует 1% рекомбинации (кроссинговера). Общая
длина генома человека в этих единицах составляет 3300 сМ. Сравнивая эту
величину с размером гаплоидного генома человека (3,3х10 9 п.н.), можно
сделать вывод, что 1 сМ соответствует 1 млн.п.н. Физическое (реальное)
расстояние между генами выражается в парах нуклеотидов (п.н.).
2. Метод дифференциального окрашивания
В 70-е годы появились дифференциальные методы окрашивания хромосом,
на основе которых были построены цитогенетические карты.
Дифференциальные методы окрашивания позволяют выявить отдельные
фрагменты хромосом в зависимости от распределения гетерохроматина и
сателлитной ДНК. После соответствующей обработки препараты
метафазных хромосом окрашивают красителем Гимза. При этом на
хромосомах появляется характерная поперечная исчерченность, так
называемые диски или бэнды, расположение которых специфично для
каждой хромосомы. Крупные полосы (участки) подразделяются на более
мелкие диски (сегменты), которые различаются по интенсивности окраски.
На метафазных хромосомах было идентифицировано 750 таких полос, на
прометафазных хромосомах – более 3000. Следовательно, величина
небольших дисков соответствует 1 сМ на цитогенетических картах или 1
млн. пар нуклеотидов на физических картах.
Согласно официально утвержденной номенклатуре (ISCN, 1978), каждая
хромосома человека после дифференциальной окраски может быть разделена
на районы и сегменты, нумерация которых начинается от центромеры вверх
(короткое плечо – p), либо вниз (длинное плечо – q). В каждом плече
выделяют крупные участки, в пределах районов выделяют более мелкие
сегменты.
Запись положения гена на цитогенетической карте включает номер
хромосомы, плечо (p или q), а также номер сегмента, района и его
субъединицы. Например, запись 7q.21 означает, что ген локализован в 1
сегменте, 2-го района длинного плеча хромосомы 7.
Идиограмма хромосом человека
Нормальный кариотип человека:
На рисунке представлен кариотип (хромосомный комплекс) нормального
мужчины - последняя пара половых хромосом: Х и У.
Локализация генов в хромосоме
Согласно официально утвержденной номенклатуре (ISCN,1978), каждая
хромосома человека после дифференциальной окраски может быть разделена
на участки, нумерация которых начинается от центромеры вверх (короткое
плечо - p), либо вниз (длинное плечо - q). В каждом участке различают
отдельные полосы – сегменты. Они нумеруются в аналогичном порядке.
Крупные полосы разделяются на более мелкие субъединицы.
Например, запись 7q 31 означает, что ген расположен в 1-ом сегменте 3-го
участка хромосомы 7. Ген CFTR, мутации которого приводят к развитию
муковисцидоза.