La mappatura fisica è un tipo di mappatura nella quale, anziché stabilire l'ordine dei geni si cerca di stabilire con la maggior precisione possibile la posizione di un gene, utilizzando come unità di misura la distanza in basi.
La mappatura fisica, è differente dalla mappatura genetica sia per lo scopo finale sia per le tecniche utilizzate. In base alla tecnica utilizzata, è possibile ottenere una mappatura a bassa risoluzione oppure una mappatura ad alta risoluzione. Maggiore è la risoluzione minore è la distanza, in termini di basi, di mappatura e, di conseguenza, migliore è il risultato finale.
Tecniche di mappatura
La mappatura fisica avviene grazie all'utilizzo di differenti tecniche. Alcune, per via della scarsa risoluzione, sono in disuso mentre altre rappresentano dei protocolli ormai consolidati ed effettuati quasi di "routine".
Bandeggio dei cromosomi
Un cromosoma, se colorato con un opportuno colorante, mostra un tipico bandeggio. L'analisi delle bande, può dare una informazione molto grossolana circa la posizione di determinati "spot" cromosomici.
Mappe di restrizione
Nelle mappe di restrizione, si sfrutta la capacità di un enzima di restrizione di tagliare il DNA in punti predefiniti, corrispondenti a una sequenza più o meno lunga di basi. Il limite teorico, relativo all'osservazione con mappe di restrizione, è di circa 50kBp poiché molecole più grandi possono portare a problemi di sovrapposizione. Al termine si osserva e si valuta il risultato mediante l'elettroforesi.
Mappatura ottica
La mappatura ottica è un tipo di osservazione di un set di frammenti ottenuti per restrizione di DNA. Si ingloba il DNA frammentato in agarosio liquido e si lascia solidifcare. Il passaggio da solido a liquido "stira" i frammenti di DNA che possono essere visualizzati attraverso il microscopio a fluorescenza.
Combining molecolare
Il combining molecolare è una tecnica di laboratorio che affianca la mappatura di restrizione, utilizzando un metodo di visualizzazione alternativo. Mediante il protocollo di combining si diluisce il DNA in una opportuna soluzione e, mediante l'ausilio di un braccio robotizzato, si inserisce un filtro che cattura e distende i frammenti di DNA.
Metodo FISH
Il metodo FISH, acronimo di fluoreshent in situ hybridization, è un metodo relativamente semplice, ma poco preciso, per determinare la posizione di un segmento di DNA in un cromosoma. Il DNA viene trattato con un sistema denatura nte per disappaiare le due eliche. Successivamente, viene inserita una sonda marcata, specifica per una sequenza di DNA del cromosoma. Se la sonda trova la sequenza nel DNA si aggancia e può essere rilevata, ad esempio, mediante sistemi di visualizzazione con immunofluorescenza.
Affinché la mappatura FISH sia efficace, il cromosoma deve trovarsi in una condizione post-metafasica, ad esempio in anafase. Qualora il cromosoma fosse stato estratto durante la metafase, è possibile utilizzare dei metodi meccanici per separarlo.
STS
La STS, acronimo di sequenced tagged site, è una tecnica di mappatura fisica che viene effettuata mediante la ricerca di frammenti di DNA ipoteticamente presenti una volta sola in un cromosoma. Valutando un profilo di restrizione, ad esempio con una STS definita A e una STS definita B è possibile valutare la distanza attraverso una marcatura con sonde radioattive, precedentemente clonate e amplificate per PCR.
Mappatura per ibridi di radiazione
La mappatura per ibridi di radiazione, o mappatura RH, è un tipo di mappatura fisica nella quale si sfruttano degli ibridi RH. Un ibrido RH è rappresentato da una cellula di topo che, nel suo genoma, ha integrato dei piccoli frammenti di cromosoma di un altro organismo. Questi frammenti sono generati per via fisica, mediante l'esposizione del cromosoma a raggi X; l'azione dei raggi X porta alla frammentazione casuale del DNA. I frammenti di DNA dell'organismo possono essere inseriti nella cellula del roditore attraverso metodi chimici o sfruttando il virus Sendai.
L'analisi di due punti del cromosoma integrato, in altre parole quello non appartenente al roditore, mediante PCR permette la valutazione della distanza degli spot in analisi. Tanto più vicini sono, tanto più è probabile che i frammenti siano visualizzati nello stesso RH.
Affinché la mappatura RH sia efficace è importante evitare l'ibridazione tra cromosomi roditore-roditore oppure l'ibridazione dei cromosomi del secondo organismo. Per questa ragione vengono utilizzati terreni altamente selettivi.
Pagine correlate
Genetica Mendeliana: Genotipo, fenotipo, linea pura, dominanza.
Struttura e funzione del cromosoma: Telomero, centromero, cromatina, cromosomi sessuali.
Struttura e funzione del gene: Gene costitutivo, geni associati, geni omologhi, geni paraloghi.
Ingegneria genetica: Mappatura (mappatura genetica, mappatura fisica), mappatura S1, libreria genomica, libreria di cDNA.
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