Markörer och kopplingar: att lokalisera genfunktionerna

Ett av de många målen för HGP, Human Genome Project, var att utveckla nya och billigare metoder att identifiera generna och att förstå deras funktion. Linkage mapping, genetisk kopplingsanalys, är en sådan metod. Den visar med säkerhet att en sjukdom som överförs från förälder till barn är kopplad till en eller flera gener. Kopplingsanalysen ger också ledtrådar om vilken kromosom genen finns i och mer exakt var i kromosomen genen kan hittas.

Genetiska kartor har använts framgångsrikt för att finna gener som ansvarar för ganska sällsynta, ärftliga, singel-gen sjukdomar såsom cystisk fibros och Duchennes muskeldystrofi. Dessa kartor är också användbara för att guida forskarna i riktning mot de många gener som tros vara aktiva i utvecklandet av mer vanliga åkommor såsom astma, hjärtsjukdom, diabetes, cancer och psykiatriska sjukdomar.

För att skapa en genetisk karta samlar man blod eller vävnadsprov från medlemmar i familjer där en särskild sjukdom förekommer. DNA isoleras från dessa prov och undersöks för specifika mönster som enbart ses i familjemedlemmar som har sjukdomen. De karakteristiska mönstren i basparen kallas för markörer. DNA-markörerna identifierar inte den exakta, ansvariga genen, men de ger en fingervisning om var den eftersökta genen kan lokaliseras på kromosomen. Om en speciell gen ligger nära en DNA-markör så kommer genen och markören högst sannolikt förbli i varandras närhet under cellernas rekombinationsprocess under befruktning, så de blir sannolikt nedärvda tillsammans från förälder till barn. Om varje familjemedlem med en viss sjukdom också ärver en speciell markör så är det mycket troligt att den ansvariga genen för sjukdomen ligger nära markören.

Ju fler DNA-markörer som finns på en genetisk karta, ju mer ökar chansen att åtminstone en markör kommer att ligga nära sjukdomsgenen och det blir då enklare för forskare att finna den specifika genen. Markörerna består oftast av DNA som inte innehåller gener. En av de första stora framgångarna för Human Genome Project, var att utveckla en karta av markörer jämnt spridda över hela det mänskliga genomet.

Utvecklingen av en praktisk genetisk karta har accelererat den molekylärbiologiska forskningen. Man har kunnat reducera tiden det tar att identifiera en gen från år till månader eller veckor.