基因定位

　　基因組是生物的生殖細(xì)胞中所含全部基因的總和。人類(lèi)基因組具有極其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，其編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因大約有100 000個(gè)，每個(gè)單倍體DNA含有3.2×109 bp，分布在24條常染色體和X，Y性染色體上。此外，還含有大量的非編碼的重復(fù)DNA序列�；�因定位（gene location)是用一定的方法將基因確定到染色體的實(shí)際位置。這是現(xiàn)代遺傳學(xué)的重要研究?jī)?nèi)容之一。將不同的基因確定于染色體的具體位置之后，即可繪制出基因圖（gene map)。

　　有兩種基本方式制作人類(lèi)染色體的基因圖：即物理作圖和遺傳作圖。物理作圖（physical mapping)是從DNA分子水平制作基因圖。它表示不同基因（包括遺傳標(biāo)記)在染色體上的實(shí)際距離，是以堿基對(duì)為衡量標(biāo)準(zhǔn)，所以物理圖譜（physical map)最終是以精確的DNA堿基對(duì)順序來(lái)表達(dá)，從而說(shuō)明基因的DNA分子結(jié)構(gòu)。從細(xì)胞遺傳學(xué)水平，用染色體顯帶等技術(shù)在光學(xué)顯微鏡下觀察，將基因定位不同染色體的具體區(qū)帶，又稱(chēng)區(qū)域定位（regiona assignmer)，而把基因只定位到某條染色體上稱(chēng)為染色體定位（chromosomal assignment)。這個(gè)水平上的基因圖譜又稱(chēng)細(xì)胞遺傳圖（cytogenetical map)。分辨率可達(dá)5Mb至1Mb。遺傳作圖（genetic mapping)是以研究家族的減數(shù)分裂，以了解兩個(gè)基因分離趨勢(shì)為基礎(chǔ)來(lái)繪制基因座位間的距離，它表明基因之間連鎖關(guān)系和相對(duì)距離，并以重組率來(lái)計(jì)算和表示，以厘摩（cM)為單位。兩個(gè)遺傳座位間1％的重組率即為1厘摩。人類(lèi)精細(xì)的遺傳圖水平可達(dá)1cM即100kb(1Mb)左右。

　　根據(jù)系譜分析和少數(shù)血型分析，就可確定某些基因位于X染色體上。X連鎖關(guān)系確定后，再依重組率計(jì)算兩者之間的相對(duì)距離，便可將兩個(gè)基因定位于XX染體的相對(duì)位置上，1961年紅綠色盲就是通過(guò)這種方法定位于X染色體上。

　　1968年Donahue依據(jù)系譜分析的原理，第一次將Duffy血型基因定位于第1號(hào)常染色體上。它在中期染色體時(shí)，發(fā)現(xiàn)1號(hào)染色體長(zhǎng)臂1區(qū)的異染色質(zhì)區(qū)有變異特征。繼后，他發(fā)現(xiàn)在一些家族中，凡是具有這種形態(tài)特征的染色體都是Duffy血型者，從而將此血型的基因定位于第1號(hào)染色體上。伴隨分子生物學(xué)和細(xì)胞分子遺傳學(xué)的進(jìn)展，基因定位的新方法不斷出現(xiàn)，特別是體細(xì)胞雜交、分子雜交、DNA重組和DNA體外擴(kuò)增（PCR)等技術(shù)后出現(xiàn)與應(yīng)用，產(chǎn)生了許多定位新技術(shù)，如脈沖場(chǎng)凝膠電泳、染色體顯微攝影、染色體步移和酵母人工染色體（YAC)克隆等，使基因定位的研究工作得到迅速發(fā)展。醫(yī)學(xué)全在線www.med126.com

　　自1973年第一次國(guó)際人類(lèi)基因組制圖（human genome mapping,HGM)會(huì)議召開(kāi)以來(lái)，每隔2-3年就舉行一次會(huì)議。在第一次HGM會(huì)議上，人類(lèi)基因定位只有31個(gè)，而今迅速進(jìn)展到已定位的基因4000多個(gè)，而且有一大批克隆基因和DNA遺傳標(biāo)記被定位，如表7-1所示。這些成果有力地推動(dòng)了遺傳咨詢、基因診斷和基因治療的進(jìn)展，對(duì)醫(yī)學(xué)理論和臨床實(shí)踐的發(fā)展起著十分重要的作用。

表7-1 HGM會(huì)議定位的克隆基因和DNA多態(tài)標(biāo)記