Первые успехи в анализе расположения отдельных генов в хромосомах были достигнуты еще в начале нашего века. Используя свойство генетической рекомбинации во время деления половых клеток, ученые получили первые генетические карты хромосом у плодовой мушки дрозофилы — популярного генетического объекта. Изучалось расположение генов, кодирующих определенные внешние признаки.
Рекомбинационный анализ — это важнейший метод картирования генов на хромосомах. Он основан на том факте, что вероятность рекомбинации по двум различным генам тем выше, чем эти гены дальше расположены друг от друга на хромосоме. Исследования подобного рода возможны при наличии большой популяции особей, поскольку процент рекомбинантных особей обычно весьма мал. Для того чтобы извлечь полезную для составления генетической карты информацию, проводится изучение сотен, тысяч и десятков тысяч дрозофил, дрожжевых или бактериальных клеток.
Относительно скромные успехи в картировании хромосом человека и млекопитающих до недавнего времени основывались на попытках анализа генетической рекомбинации испытуемых признаков. Однако в 60-х годах был разработан метод получения клеточных гибридов между разными видами животных, который позволил значительно продвинуться по пути картирования хромосом человека.
Наиболее эффективно межвидовая гибридизация клеток идет, если к их смеси добавить вирус Сендай, обработанный ультрафиолетовым облучением. Некоторые клетки при этом слипаются и сливаются друг с другом. Если их культивировать дальше в искусственной питательной среде, то можно вырастить линии клеток с гибридными геномами.
Картирование — составление генетических карт.
Это значит, что данные клетки содержат хромосомы обоих видов животных. Такую гибридную линию культивируют в течение ряда клеточных поколений, определяя через некоторые промежутки времени наличие картируемого признака, например активность фермента. Интересная особенность гибридного генома заключается в том, что по мере культивирования клеток происходит избирательное самоустранение хромосом одного из видов. Когда исследуемый признак исчезает вместе с одной из хромосом, то можно сделать вывод о том, что ген данного признака находится на этой хромосоме.
Таким сложным и трудоемким способом удалось составить пока еще не очень подробные генетические карты хромосом человека и ряда животных. В генотипе человека на большинстве из 46 хромосом показано наличие как минимум 2—3 конкретных генов, кодирующих определенные белки.
Наконец, еще одним новым приемом генетического картирования стала молекулярная гибридизация. Так, одна из групп исследователей получила в чистом виде рибонуклеиновую кислоту, определяющую структуру гемоглобина в красных клетках крови. При обработке препарата хромосом человека раствором глобиновой РНК в определенных условиях образуются гибридные молекулы данной РНК с генами гемоглобина в хромосомах. Применяя меченую РНК, можно узнать, на какой именно хромосоме находятся гены, определяющие структуру глобина.
