24. Цитологические карты хромосом. Митотический кроссинговер и его использование для картирования хромосом. Построение физических карт хромосом с помощью методов молекулярной биологии.

Г. к. х. отображают реально сущ-ий линейный порядок размещения генов в хромосомах, позволяют сознательно подбирать пары признаков при скрещ-х, а также предсказ. особенности насл-я и проявл.разл. признаков у изуч. орг-в. Имея Г.к. х., можно по наследованию «сигнального» гена, тесно сцепленного с изучаемым,контролир. передачу потомству генов, обусловливающих развитие трудноанализируемых признаков; напр., ген, определяющий эндосперм у кукурузы и находящийся в 9-й хромосоме, сцеплен с геном, определяющим пониж.жизнеспособность раст. Обычно расстояние между генами на Г. к. х. выражают как % кроссинговера (отношение числа мутантных особей, отличающихся отродителей иным сочетанием генов, к общему количеству изученных особей); единицаэтого расстояния — морганида — соответствует частоте кроссинговера в 1%.Г. к.х. составляют для каждой пары гомологичных хромосом. Группы сцепления нумеруют последовательно, по мере их обнаруж. Кроме номера группы сцепления,указ. полные или сокращ. назв. мутантных генов, их расстояния в морганидах от одного из концов хр., принятого за нулевую точку, а также место центромеры. Составить Г. к. х. можно только для объектов, у кот.изуч. большое число мутантных генов. У чел. из ожидаемых 23 групп сцепления (23 пары хромосом)идентифицировано только 10, причём в каждой группе известно небольшое числогенов; наиболее подробные карты составлены для половых хромосом. Цитологич. к. х. составляют для организмов, для которых обычно уже имеются генетические карты хромосом. Каждое место расположения гена (локус) на г.к. организма, установленное на основе частоты перекреста участков хромосом (кроссинговера),на Ц. к. х. привязано к определённому, реально существующему участку хромосомы,что служит одним из основных доказательств хромосомнойтеории наследственности. Для построения Ц. к. х. используют данные анализа хр.перестроек (вставки, делеции и др.) и, сопоставляя изм.морф.приз. хромосом при этих перестройках с изм.ген. свойств орг., устанавливают место того или иного гена вхромосоме. Пользуясь методом хромосомных перестроек, амер. генетик К. Бриджессоставил в 1935 подробную Ц. к. х. плодовой мушки дрозофилы, наиболее полно генетически изуч. организма. Гигантские хр. насек. отр.двукрыл. оказались самыми удоб.для построения Ц. к. х., т.к. наряду сбольшими размерами обладают чёткой морф. очерченностью: каждый участок этих хр. имеет свой опр. и чёткий рис., обусловл.характер. чередов. по длине ярко окрашиваемых участков (дисков) и слабоокрашиваемых (междисков). Цит. мет. легко определить отсут.участка хромосомы или перенос его в др. место. Сопоставление Ц. к. х. с генетич. показало, что физ. рас-е между генами в хр. несоответ. генетич. (видимо, частота кроссинговера неодинакова в разныхучастках хромосом), поэтому плотность распределения генов на цитологических игенетических картах хромосом различна. Так было установлено важное генетическое явл. — неравномерность частот перекреста по длине хромосомы. Линейное располож. генов и их последовательность, установл. Ген-ми методами, подтверждаются Ц. к. х. Митотический кроссинговер(соматический)..Кросс., кот. может происх. не только во время мейоза, но и митоза, М.к. может происходить в сомат. Кл. в теч. всего кл.о цикла. Может быть обнаружен, если он осущ. на стадии четырех хроматид. При этом в интерфазе гомологич.хр-ы коньюгируют и входят в митотическое деление спаренными.Частота м. кросс. значит.о ниже мейотического. Тем не менее его также можно использовать для генетич. картирования. Мейотический кроссинговер осуществляется после того, как гомологич. хр. в зиготенной стадии профазы I соединяются в пары, образуя биваленты. В профазе I каждая хромосома представлена двумя сестринскими хроматидами, и перекрест происх. между хроматидами. В отл. от ген. карт сцепления физические карты генома отраж. реаль. расстояние между маркерами, выражаемое в парах оснований. Ф. к. различаются по степени их разрешения, т.е. по тем деталям структуры генома, которые на них представлены. Ф.к. генома человека макс. разрешения будет содерж. пол. нуклеотидную последовательность всех его хромосом. На др. полюсе ф. к. с мин. разреш. нах. хромосомные (цитогенетические) карты генома. При построении карт генома человека высокого разрешения экспериментально реализуются два альтернативных подхода, получивших названия: картирования сверху вниз (top-down mapping) и картирования снизу вверх (bottom-up mapping). При кар. сверху вниз исход. в анализе явл. препарат ДНК индивидуальной хромосомы чел.. ДНК разрезается крупнощепящими рестриктазами (например, NotI ) на длинные фрагменты, кот. после раздел. электрофорезом в импульсном электрическом поле подверг.дальнейш. рестрикционному анализу с другими рестриктазами. В результате получают макрорестрикционную карту, на кот. достаточно полно представлены все последоват. исслед-й хромосомы или ее части, однако ее разрешение невысоко.