Лекции по генетике человека. Буторина А.К - 43 стр.

                                    43
изучены функции генов многих видов бактерий и вирусов, одноклеточных
эукариотических организмов (дрожжей), многоклеточных - круглого червя
- нематоды, плодовой мушки дрозофилы и растения арабидопсиса, а к 2002
году - мыши, что обеспечило предпосылки для сравнения геномов
организмов разных таксономических категорий.
      Первым этапом в работе по изучению генома человека явилось
картирование генома, т.е. установление положения конкретных генов в
определенных хромосомах. При картировании генома были использованы
3 подхода: цитологический, генетический и физический. Самой
мелкомасштабной картой генома является идиограмма дифференциально
окрашенных хромосом. Определение групп сцепления генов основано на
показателях частоты совместного наследования признаков, а расстояние
между генами на генетических картах рассчитывают по частоте появления
рекомбинантных форм. Поскольку у человека направленные скрещивания
невозможны, гибридологический анализ проводят на основании изучения
родословных. Наиболее крупномасштабными картами хромосом являются
физические, максимальноe разрешение которых - до 1 нуклеотида. Они
включают рестрикционные карты и упорядоченные библиотеки клонов.
Рестрикционные карты строятся на основании сопоставления сайтов
рестрикции при расщеплении ДНК генома одного и того же организма
разными ферментами - рестриктазами, узнающими строго специфические
для них последовательности ДНК. Упорядоченные библиотеки клонов, или
«карты контиг», строят путем использования процедуры, известной как
«прогулка по хромосоме». При этом получают две геномные библиотеки
путем расщепления ДНК определенной хромосомы того или иного
организма двумя различными рестриктазами и определяют нуклеотидную
последовательность одного из фрагментов в первой библиотеке, а затем,
используя этот фрагмент в качестве зонда, отыскивают перекрывающийся
с ним фрагмент во второй библиотеке. Этот фрагмент из второй
библиотеке секвенируют и он, в свою очередь, используется как зонд для
поиска перекрывающегося фрагмента в первой библиотеке, и т.д. шаг за
шагом устанавливают последовательность распределения нуклеотидов по
длине каждой хромосомы набора. Клонотеки хромосом, или библиотеки
клонов, или банки генов (это все синонимы) получают путем встраивания
фрагментов в векторные молекулы и клонирования всех фрагментов ДНК
генома определенного организма в клетках бактерии E. coli. Поиск нужных
генов в библиотеке клонов осуществляется с помощью Саузерн-блоттинга
при использовании гибридизации in situ. Открытие ферментов рестрикции
- рестриктаз - существенно расширило возможности изучения геномов.
При мутации в каком-либо сайте рестрикции длина фрагмента меняется, и
этот признак наследуется по менделевской схеме, но без обязательного
проявления в фенотипе. Если при этом наблюдается какое-либо
наследственное заболевание человека, то фрагмент с измененной длинной
служит    маркером    такого     заболевания.   Полиморфизм       длины
рестрикционных фрагментов (ПДРФ) явился первым молекулярным
маркером ДНК, который был использован при картировании генома