No que se trata do campo da genética, área de estudo essencial para a grande maioria dos profissionais atuantes nas áreas biológicas e correlatas, devemos enfatizar a importância do mapeamento genético.
Historicamente, os fundamentos do mapeamento genético foram lançados pelos princípios da hereditariedade descobertos por Gregor Mendel no século XIX. Embora Mendel não soubesse da base física desses fenômenos, Walter Sutton, no início do século XX, propôs que os genes estavam localizados nos cromossomos. A partir dessa teoria, tornou-se possível conceber que a recombinação gênica poderia ser usada para determinar a distância entre genes ligados.
Dessa forma, Thomas Hunt Morgan e seus estudantes desenvolveram a ideia de que as distâncias físicas entre os cromossomos estão diretamente relacionadas com as frequências de recombinação entre os genes. Fundamentando a hipótese de que os eventos de crossing over ocorrem de forma aleatória em qualquer parte do cromossomo, e que a chance de ocorrer entre genes próximos é menor. Essa proposta inicial permitiu o início da fundamentação teórica dos futuros mapas genéticos.
O mapeamento genético é uma área fundamental da genética, dedicada a desvendar a localização e ordem dos genes nos cromossomos. Essencialmente, essa técnica permite que seja estabelecido uma espécie de “mapa”, mostrando posições relativas dos genes uns em relação aos outros, utilizando a frequência de recombinação como medida de distância. Quanto mais próximos dois genes estão, menor a probabilidade de serem separados por um evento de crossing over, e portanto, menor a sua frequência de recombinação.
Existem dois tipos principais de mapas cromossômicos: os mapas genéticos (ou de ligação) e os mapas físicos. Os mapas genéticos, baseiam-se na frequência de recombinação, fornecendo estimativas das posições relativas dos genes. Já os mapas físicos, determinam as posições diretas dos genes no cromossomo, expressas em número de pares de bases (pb), quilobases (kb) ou megabases (Mb). Enquanto os mapas genéticos oferecem uma visão relativa e são suscetíveis a variações nas taxas de recombinação (que podem subestimar as distâncias físicas), os mapas físicos oferecem maior resolução e exatidão, complementando as informações dos mapas genéticos.
As técnicas de mapeamento genético evoluíram significativamente. Inicialmente, o mapeamento era realizado através de cruzamentos-teste de dois ou três pontos, nos quais a análise da prole recombinante permitia o cálculo das frequências de recombinação e, consequentemente, a distância entre os genes. No entanto, a complexidade e o grande número de genes em organismos como os humanos tornaram esses métodos limitados. A revolução molecular, impulsionada pelo desenvolvimento de marcadores moleculares como os Polimorfismos de Comprimento de Fragmento de Restrição (RFLPs), microssatélites e Polimorfismos de Nucleotídeo Único (SNPs), permitiu um mapeamento muito mais denso e preciso dos genomas.
A clonagem posicional é um exemplo notável da aplicação dessas técnicas modernas, permitindo isolar genes de interesse sem conhecimento prévio de sua função bioquímica. Essa abordagem envolve o mapeamento inicial de um gene para uma região cromossômica e, em seguida, a utilização de técnicas como “caminhada cromossômica” para progredir através de clones sobrepostos e identificar o gene-alvo. O sucesso dessa metodologia pode ser notado pelo isolamento do gene responsável pela fibrose cística, uma doença autossômica recessiva, que foi localizado no cromossomo 7 através de estudos de ligação com marcadores moleculares.
Referências
PIERCE, Benjamin A. Genética – Um Enfoque Conceitual. 5. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2016. ISBN 8527729059.