การทำแผนที่ยีนหรือการทำแผนที่จีโนมอธิบายถึงวิธีการที่ใช้ในการระบุตำแหน่งของยีนบนโครโมโซมและระยะห่างระหว่างยีน^{[ 2 ] [ 3 ]} การทำแผนที่ยีนยังสามารถอธิบายระยะห่างระหว่างไซต์ต่างๆ ภายในยีนได้อีกด้วย

สาระสำคัญของ การทำแผนที่ จีโนม ทั้งหมด คือการวางชุดของเครื่องหมายโมเลกุลลงบนตำแหน่งที่เกี่ยวข้องบนจีโนม เครื่องหมายโมเลกุลมีหลายรูปแบบ ยีนสามารถมองได้ว่าเป็นเครื่องหมายทางพันธุกรรมประเภทพิเศษในการสร้างแผนที่จีโนม และทำแผนที่ในลักษณะเดียวกับเครื่องหมายอื่นๆ ในบางสาขาการศึกษา การทำแผนที่ยีนมีส่วนช่วยในการสร้างรีคอมบิแนนท์ใหม่ภายในสิ่งมีชีวิต^{[ 4 ]}

แผนที่ยีนช่วยอธิบายการจัดเรียงเชิงพื้นที่ของยีนบนโครโมโซมยีนถูกกำหนดให้อยู่ในตำแหน่งเฉพาะบนโครโมโซมที่เรียกว่าโลคัสและสามารถใช้เป็นเครื่องหมายโมเลกุลเพื่อหาระยะห่างระหว่างยีนอื่นๆ บนโครโมโซม แผนที่ช่วยให้นักวิจัยมีโอกาสทำนายรูปแบบการถ่ายทอดลักษณะเฉพาะ ซึ่งในที่สุดจะนำไปสู่ความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับลักษณะที่เกี่ยวข้องกับโรค^{[ 5 ]}

พื้นฐานทางพันธุกรรมของแผนที่ยีนคือการให้โครงร่างที่อาจช่วยให้นักวิจัยดำเนินการจัดลำดับดีเอ็นเอ ได้ แผนที่ยีนช่วยระบุตำแหน่งสัมพัทธ์ของยีนและช่วยให้นักวิจัยสามารถระบุบริเวณที่สนใจในจีโนมได้ จากนั้นจึงสามารถระบุยีนและจัดลำดับได้อย่างรวดเร็ว^{[ 6 ]}

แนวทางสองประการในการสร้างแผนที่ยีน ( การทำแผนที่ยีน ) ได้แก่ การทำแผนที่ทางกายภาพและการทำแผนที่ทางพันธุกรรม การทำแผนที่ทางกายภาพใช้เทคนิคทางชีววิทยาโมเลกุลเพื่อตรวจสอบโครโมโซม เทคนิคเหล่านี้ทำให้นักวิจัยสามารถสังเกตโครโมโซมได้โดยตรงเพื่อสร้างแผนที่ที่มีตำแหน่งยีนสัมพันธ์กัน ในทางกลับกัน การทำแผนที่ทางพันธุกรรมใช้เทคนิคทางพันธุกรรมเพื่อค้นหาความสัมพันธ์ระหว่างยีนโดยอ้อม เทคนิคเหล่านี้อาจรวมถึงการทดลองผสมข้ามพันธุ์ ( ไฮบริด ) และการตรวจสอบลำดับวงศ์ตระกูลเทคนิคเหล่านี้ทำให้สามารถสร้างแผนที่เพื่อวิเคราะห์ตำแหน่งสัมพันธ์ของยีนและลำดับสำคัญอื่นๆ ได้^{[ 6 ]}

ไซโตโครม

โฟโตซิสเต็ม I

อะเซทิล-โคเอ คาร์บอกซิเลส

รูบิสโก

tRNA

ทีอาร์เอ็นเอ

โฟโตซิสเต็ม II

tRNA

tRNA

โฟโตซิสเต็ม II

โปรตีนไรโบโซม

ทีอาร์เอ็นเอ

ทีอาร์เอ็นเอ

NADH ดีไฮโดรจีเนส

โปรตีนไรโบโซม

ทีอาร์เอ็นเอ

บริเวณต้นกำเนิดการจำลองแบบ

ทีอาร์เอ็นเอ

อาร์เอ็นเอขนาดเล็ก

โปรตีนไรโบโซม

บริเวณต้นกำเนิดการจำลองแบบ

อาร์เอ็นเอไรโบโซม

tRNA

อาร์เอ็นเอไรโบโซม

ทีอาร์เอ็นเอ

ไซโตโครม

โฟโตซิสเต็ม II

โปรตีนไรโบโซม

โฟโตซิสเต็ม I

ไซโตโครม

โฟโตซิสเต็ม II

เอทีพี ซินเทส

tRNA

NADH ดีไฮโดรจีเนส

ทีอาร์เอ็นเอ

โปรตีนไรโบโซม

โฟโตซิสเต็ม I

tRNA

โฟโตซิสเต็ม II

อาร์เอ็นเอพอลิเมอเรส

โปรตีนไรโบโซม

เอทีพี ซินเทส

tRNA

โปรตีนไรโบโซม

ทีอาร์เอ็นเอ

โฟโตซิสเต็ม II

ทีอาร์เอ็นเอ

ทีอาร์เอ็นเอ

อาร์เอ็นเอไรโบโซม

ทีอาร์เอ็นเอ

อาร์เอ็นเอไรโบโซม

ทีอาร์เอ็นเอ

โปรตีนไรโบโซม

โฟโตซิสเต็ม I

NADH ดีไฮโดรจีเนส

ทีอาร์เอ็นเอ

โปรตีนไรโบโซม

NADH ดีไฮโดรจีเนส

ทีอาร์เอ็นเอ

ทีอาร์เอ็นเอ

โปรตีนไรโบโซม

ปัจจัยเริ่มต้น 1

โปรตีนไรโบโซม

อาร์เอ็นเอพอลิเมอเรส

โปรตีเอสที่ขึ้นอยู่กับเอทีพี

โปรตีนไรโบโซม

tRNA

นิโคเทียนา ทาบาคัม

แก้ไข ·รูปภาพ

แผนที่ยีนแบบโต้ตอบของดีเอ็นเอคลอโรพลาสต์จากยาสูบ (Nicotiana tabacum ) ส่วนที่มีป้ายกำกับอยู่ด้านในอยู่บนสายบีของดีเอ็นเอส่วนที่มีป้ายกำกับอยู่ด้านนอกอยู่บนสายเอ รอยบากแสดงถึงอินทรอน

มีวิธีการทำแผนที่สองวิธีที่แตกต่างกันที่ใช้ในสาขาการทำแผนที่จีโนม ได้แก่ แผนที่พันธุกรรม (หรือที่เรียกว่าแผนที่การเชื่อมโยง) ^{[ 7 ] และแผนที่ทางกายภาพ [ 3 ] แม้ว่าแผนที่ทั้งสองจะเป็นชุดของเครื่องหมายทางพันธุกรรมและตำแหน่งของยีน [ 8 ] แต่}ระยะ^{ทางของแผนที่}พันธุกรรมจะขึ้นอยู่กับ^{ข้อมูลการ}เชื่อม โยง ทางพันธุกรรมในขณะที่แผนที่ทางกายภาพใช้ระยะทางทางกายภาพจริงซึ่งมักวัดเป็นจำนวนคู่เบสแม้ว่าแผนที่ทางกายภาพอาจเป็นตัวแทนของจีโนมที่แม่นยำกว่า แต่แผนที่พันธุกรรมมักให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับลักษณะของภูมิภาคต่างๆ ของโครโมโซม ตัวอย่างเช่น อัตราส่วนระยะทางทางพันธุกรรมต่อระยะทางทางกายภาพจะแตกต่างกันอย่างมากในภูมิภาคจีโนมต่างๆ ซึ่งสะท้อนถึงอัตราการรวมตัวใหม่ที่แตกต่างกัน และอัตราดังกล่าวมักบ่งชี้ถึงภูมิภาคยูโครมาติน (มักอุดมไปด้วยยีน) เทียบกับภูมิภาคเฮเทอโรโครมาติน (มักมียีนน้อย) ของจีโนม

นักวิจัยเริ่มต้นแผนที่ทางพันธุกรรมโดยการเก็บตัวอย่างเลือด น้ำลาย หรือเนื้อเยื่อจากสมาชิกในครอบครัวที่มีโรคหรือลักษณะเด่น และสมาชิกในครอบครัวที่ไม่มีโรคหรือลักษณะดังกล่าว ตัวอย่างที่ใช้กันทั่วไปในการทำแผนที่ยีน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการทดสอบจีโนมส่วนบุคคล คือ น้ำลาย จากนั้นนักวิทยาศาสตร์จะแยก DNA จากตัวอย่างและตรวจสอบอย่างละเอียด โดยมองหารูปแบบเฉพาะใน DNA ของสมาชิกในครอบครัวที่มีโรคและ DNA ของผู้ที่ไม่มีโรค รูปแบบโมเลกุลเฉพาะใน DNA เหล่านี้เรียกว่า โพลีมอร์ฟิซึม หรือ มาร์กเกอร์^{[ 9 ]}

ขั้นตอนแรกของการสร้างแผนที่พันธุกรรมคือการพัฒนาเครื่องหมายทางพันธุกรรมและประชากรสำหรับการทำแผนที่ ยิ่งเครื่องหมายสองตัวอยู่ใกล้กันบนโครโมโซมมากเท่าไหร่ โอกาสที่จะส่งต่อไปยังรุ่นต่อไปด้วยกันก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้น รูปแบบ "การแยกตัวร่วม" ของเครื่องหมายทั้งหมดจึงสามารถนำมาใช้เพื่อสร้างลำดับของพวกมันขึ้นมาใหม่ได้ ด้วยเหตุนี้ จึงมีการบันทึกจีโนไทป์ของเครื่องหมายทางพันธุกรรมแต่ละตัวสำหรับทั้งพ่อแม่และแต่ละบุคคลในรุ่นต่อๆ ไป คุณภาพของแผนที่พันธุกรรมส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับปัจจัยเหล่านี้ ได้แก่ จำนวนเครื่องหมายทางพันธุกรรมบนแผนที่และขนาดของประชากรสำหรับการทำแผนที่ ปัจจัยทั้งสองนี้มีความเชื่อมโยงกัน เนื่องจากประชากรสำหรับการทำแผนที่ขนาดใหญ่ขึ้นจะช่วยเพิ่ม "ความละเอียด" ของแผนที่และป้องกันไม่ให้แผนที่ "อิ่มตัว"

ในการทำแผนที่ยีน คุณลักษณะลำดับใดๆ ที่สามารถแยกแยะได้อย่างแม่นยำจากพ่อแม่ทั้งสองสามารถใช้เป็นเครื่องหมายทางพันธุกรรมได้ ในแง่นี้ ยีนจะถูกแทนด้วย "ลักษณะ" ที่สามารถแยกแยะได้อย่างแม่นยำระหว่างพ่อแม่ทั้งสอง การเชื่อมโยงกับเครื่องหมายทางพันธุกรรมอื่นๆ จะถูกคำนวณในลักษณะเดียวกับที่เป็นเครื่องหมายทั่วไป และตำแหน่งของยีนจริงจะถูกจัดวางไว้ในบริเวณระหว่างเครื่องหมายที่อยู่ใกล้เคียงที่สุดสองตัว จากนั้นกระบวนการทั้งหมดจะถูกทำซ้ำโดยการพิจารณาเครื่องหมายเพิ่มเติมที่กำหนดเป้าหมายไปยังบริเวณนั้นเพื่อทำแผนที่บริเวณใกล้เคียงยีนให้มีความละเอียดสูงขึ้นจนกว่าจะสามารถระบุตำแหน่งที่เป็นสาเหตุที่เฉพาะเจาะจงได้ กระบวนการนี้มักเรียกว่า " การโคลนนิ่งตามตำแหน่ง " และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการศึกษาพันธุ์พืช โดยเฉพาะอย่างยิ่งพืชชนิดหนึ่งที่ใช้การโคลนนิ่งตามตำแหน่งคือข้าวโพด^{[ 10 ]}ข้อดีอย่างมากของการทำแผนที่ทางพันธุกรรมคือสามารถระบุตำแหน่งสัมพัทธ์ของยีนโดยอาศัยผลทางฟีโนไทป์เพียงอย่างเดียว

การทำแผนที่ทางพันธุกรรมเป็นวิธีการระบุอย่างแม่นยำว่าโครโมโซมใดมียีนใด และระบุตำแหน่งที่แน่นอนของยีนนั้นบนโครโมโซมนั้นๆ การทำแผนที่ยังทำหน้าที่เป็นวิธีการในการกำหนดว่ายีนใดมีแนวโน้มที่จะเกิดการรวมตัวใหม่มากที่สุดโดยพิจารณาจากระยะห่างระหว่างยีนสองตัว ระยะห่างระหว่างยีนสองตัววัดได้ในหน่วยที่เรียกว่าเซนติมอร์แกนหรือหน่วยแผนที่ ซึ่งคำเหล่านี้สามารถใช้แทนกันได้ เซนติมอร์แกนคือระยะห่างระหว่างยีนที่ผลิตภัณฑ์ของไมโอซิสหนึ่งในร้อยเป็นการรวมตัวใหม่^{[ 11 ] [ 4 ]}ยิ่งยีนสองตัวอยู่ห่างกันมากเท่าใด โอกาสที่จะเกิดการรวมตัวใหม่ก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น หากอยู่ใกล้กันมากขึ้น ผลลัพธ์ตรงกันข้ามก็จะเกิดขึ้น^{[ 12 ]}

พื้นฐานของการวิเคราะห์การเชื่อมโยงคือการทำความเข้าใจตำแหน่งของโครโมโซมและการระบุยีนที่ก่อให้เกิดโรค ยีนบางตัวที่เชื่อมโยงกันทางพันธุกรรมหรือเกี่ยวข้องกันจะอยู่ใกล้กันบนโครโมโซมเดียวกัน ในระหว่างไมโอซิส ยีนเหล่านี้สามารถถ่ายทอดไปด้วยกันได้ และสามารถใช้เป็นเครื่องหมายทางพันธุกรรมเพื่อช่วยระบุลักษณะอาการของโรคได้ เนื่องจากการวิเคราะห์การเชื่อมโยงสามารถระบุรูปแบบการถ่ายทอดทางพันธุกรรมได้ การศึกษาเหล่านี้จึงมักเป็นการศึกษาในครอบครัว^{[ 13 ]}

แผนที่ยีนแรกสุดทำโดยการวิเคราะห์การเชื่อมโยงของแมลงวันผลไม้ ในกลุ่มวิจัยของโทมัส ฮันต์ มอร์แกนโดยตีพิมพ์ครั้งแรกในปี พ.ศ. 2456 ^{[ 15 ]}

การวิเคราะห์ความสัมพันธ์ของยีนนั้นอิงตามประชากร ไม่ได้เน้นที่รูปแบบการถ่ายทอดทางพันธุกรรม แต่จะอิงตามประวัติทั้งหมดของประชากร การวิเคราะห์ความสัมพันธ์ของยีนจะพิจารณาประชากรเฉพาะกลุ่มและพยายามระบุว่าความถี่ของอัลลีลในบุคคลที่ได้รับผลกระทบนั้นแตกต่างจากกลุ่มควบคุมของบุคคลที่ไม่ได้รับผลกระทบในประชากรเดียวกันหรือไม่ วิธีนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในการระบุโรคที่ซับซ้อนซึ่งไม่มีรูปแบบการถ่ายทอดทางพันธุกรรมแบบเมนเดล^{[ 16 ]}

เนื่องจากระยะห่างระหว่างเบสคู่ที่แท้จริงนั้นโดยทั่วไปยากหรือไม่สามารถวัดได้โดยตรง แผนที่ทางกายภาพจึงถูกสร้างขึ้นโดยการแบ่งจีโนมออกเป็นชิ้นเล็กๆ ตามลำดับชั้นก่อน จากนั้นจึงทำการศึกษาลักษณะเฉพาะของแต่ละชิ้นและประกอบกลับเข้าด้วยกัน เส้นทางที่ทับซ้อนกันหรือ "เส้นทางการเรียงตัว" ของชิ้นส่วนเล็กๆ เหล่านี้จะช่วยให้นักวิจัยสามารถอนุมานระยะห่างทางกายภาพระหว่างคุณลักษณะทางจีโนมได้

การทำแผนที่การจำกัด (Restriction mapping)เป็นวิธีการที่ได้รับข้อมูลโครงสร้างเกี่ยวกับส่วนของDNAโดยใช้เอนไซม์จำกัดเอนไซม์จำกัดเป็นเอนไซม์ที่ช่วยตัดส่วนของ DNA ที่ลำดับการจดจำเฉพาะ หลักการของการทำแผนที่การจำกัดคือการย่อย (หรือตัด) DNA ด้วยเอนไซม์จำกัด จากนั้นชิ้นส่วน DNA ที่ถูกย่อยจะถูกนำไปวิเคราะห์บนเจลอะกาโรสโดยใช้อิเล็กโทรโฟเรซิสซึ่งจะให้ข้อมูลเกี่ยวกับขนาดของชิ้นส่วนที่ถูกย่อยเหล่านี้ ขนาดของชิ้นส่วนเหล่านี้ช่วยระบุระยะห่างระหว่างตำแหน่งของเอนไซม์จำกัดบน DNA ที่วิเคราะห์ และให้ข้อมูลแก่นักวิจัยเกี่ยวกับโครงสร้างของ DNA ที่วิเคราะห์^{[ 16 ]}รูปแบบการเคลื่อนที่ของ DNA ที่ได้ – ลายนิ้วมือทาง พันธุกรรม – จะถูกใช้เพื่อระบุว่าส่วนของ DNA ใดอยู่ในโคลนโดยการวิเคราะห์ลายนิ้วมือคอนติ๊กจะถูกประกอบเข้าด้วยกันโดยวิธีการอัตโนมัติ (FPC) หรือวิธีการด้วยตนเอง (pathfinders) เป็นส่วนของ DNA ที่ทับซ้อนกัน ขณะนี้สามารถเลือกโคลนที่ดีเพื่อนำโคลนเหล่านั้นไปจัดลำดับดีเอ็นเออย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อกำหนดลำดับดีเอ็นเอของสิ่งมีชีวิตที่กำลังศึกษาได้

ในการทำแผนที่ทางกายภาพ ไม่มีวิธีโดยตรงในการระบุยีนเฉพาะ เนื่องจากแผนที่ไม่ได้รวมข้อมูลใดๆ ที่เกี่ยวข้องกับลักษณะและหน้าที่ สามารถเชื่อมโยงเครื่องหมายทางพันธุกรรมเข้ากับแผนที่ทางกายภาพได้โดยกระบวนการต่างๆ เช่นการผสมแบบในแหล่งกำเนิด (in situ hybridization ) ด้วยวิธีนี้ คอนติ๊กของแผนที่ทางกายภาพสามารถ "ยึด" ไว้กับแผนที่ทางพันธุกรรมได้ จากนั้นโคลนที่ใช้ในคอนติ๊กของแผนที่ทางกายภาพสามารถนำไปจัดลำดับดีเอ็นเอในระดับท้องถิ่นเพื่อช่วยในการออกแบบเครื่องหมายทางพันธุกรรมใหม่และการระบุตำแหน่งของยีนที่เป็นสาเหตุ

มาโครรีสตริกชันเป็นวิธีการทำแผนที่ทางกายภาพชนิดหนึ่ง โดยใช้เอนไซม์ตัดจำเพาะที่มีจำนวนไซต์ตัดจำเพาะน้อยในการย่อยดีเอ็นเอที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง

มีวิธีการอื่นในการกำหนดว่าดีเอ็นเอในกลุ่มโคลนมีการทับซ้อนกันอย่างไรโดยไม่ต้องทำการลำดับดีเอ็นเอของโคลนทั้งหมด เมื่อกำหนดแผนที่ได้แล้ว โคลนเหล่านั้นสามารถนำมาใช้เป็นแหล่งข้อมูลเพื่อควบคุมส่วนใหญ่ของจีโนมได้อย่างมีประสิทธิภาพ การทำแผนที่แบบนี้มีความแม่นยำกว่าแผนที่ทางพันธุกรรม

การทำแผนที่ด้วย เอนไซม์ตัดจำเพาะ ( Restriction mapping) เป็นวิธีการที่ใช้ใน การหาข้อมูลโครงสร้างเกี่ยวกับส่วนของDNA โดยใช้ เอนไซม์ตัดจำเพาะ เอนไซม์ตัดจำเพาะเป็นเอนไซม์ที่ช่วยตัดส่วนของ DNA ที่ลำดับการจดจำจำเพาะ หลักการของการทำแผนที่ด้วยเอนไซม์ตัดจำเพาะคือการย่อย (หรือตัด) DNA ด้วยเอนไซม์ตัดจำเพาะ จากนั้นชิ้นส่วน DNA ที่ถูกย่อยแล้วจะถูกนำไปวิเคราะห์ด้วยเจลอะกาโรสโดยใช้กระบวนการอิเล็กโทรโฟเรซิสซึ่งจะให้ข้อมูลเกี่ยวกับขนาดของชิ้นส่วนที่ถูกย่อย ขนาดของชิ้นส่วนเหล่านี้ช่วยระบุระยะห่างระหว่างตำแหน่งของเอนไซม์ตัดจำเพาะบน DNA ที่วิเคราะห์ และให้ข้อมูลแก่นักวิจัยเกี่ยวกับโครงสร้างของ DNA ที่วิเคราะห์^{[ 16 ]}

การไฮ บริดไดเซชันแบบฟลูออเรสเซนซ์ในแหล่งกำเนิด (FISH) เป็นวิธีการที่ใช้ในการตรวจจับการมีอยู่ (หรือไม่มีอยู่) ของลำดับ DNA ภายในเซลล์^{[ 17 ]}โพรบ DNA ที่จำเพาะสำหรับบริเวณโครโมโซมหรือยีนที่สนใจจะถูกติดฉลากด้วย ฟลูออ โรโครมการติดฟลูออโรโครมเข้ากับโพรบทำให้นักวิจัยสามารถมองเห็นลำดับ DNA หลายลำดับพร้อมกันได้ เมื่อโพรบสัมผัสกับ DNA บนโครโมโซมที่เฉพาะเจาะจง การไฮบริดไดเซชันจะเกิดขึ้น ส่งผลให้ได้รับข้อมูลเกี่ยวกับตำแหน่งของลำดับ DNA นั้น FISH วิเคราะห์ DNA สายเดี่ยว ( ssDNA ) เมื่อ DNA อยู่ในสถานะสายเดี่ยวแล้ว DNA จะสามารถจับกับโพรบที่เฉพาะเจาะจงได้^{[ 6 ]}

ไซต์ที่มีแท็กลำดับ (STS) คือลำดับ DNA สั้นๆ (ความยาวประมาณ 100 - 500 คู่เบส ) ที่ปรากฏหลายครั้งภายในจีโนมของแต่ละบุคคล ไซต์เหล่านี้สามารถจดจำได้ง่าย โดยปกติจะปรากฏอย่างน้อยหนึ่งครั้งใน DNA ที่กำลังวิเคราะห์ ไซต์เหล่านี้มักมีโพลีมอร์ฟิซึม ทางพันธุกรรม ทำให้เป็นแหล่งของเครื่องหมายทางพันธุกรรมที่ใช้ได้ (เนื่องจากแตกต่างจากลำดับอื่นๆ) ไซต์ที่มีแท็กที่ถูกจัดลำดับสามารถทำแผนที่ภายในจีโนมของเราได้ และต้องใช้กลุ่มของชิ้นส่วน DNA ที่ทับซ้อนกัน โดยทั่วไปจะใช้ PCRในการสร้างชุดของชิ้นส่วน DNA หลังจากสร้างชิ้นส่วนที่ทับซ้อนกันแล้ว สามารถวิเคราะห์ ระยะทางแผนที่ระหว่าง STS ได้ ในการคำนวณระยะทางแผนที่ระหว่าง STS นักวิจัยจะกำหนดความถี่ที่เกิดการแตกหักระหว่างเครื่องหมายทั้งสอง (ดูการจัดลำดับแบบช็อตกัน ) ^{[ 16 ]}

ในช่วงต้นทศวรรษ 1950 มุมมองที่แพร่หลายคือยีนในโครโมโซมเป็นหน่วยที่แยกจากกัน ไม่สามารถแบ่งแยกได้ด้วยการรวมตัวทางพันธุกรรมและเรียงตัวเหมือนลูกปัดบนเส้นด้าย ในช่วงปี 1955 ถึง 1959 เบนเซอร์ได้ทำการ ทดลอง การรวมตัวทางพันธุกรรมโดยใช้ แบค ทีริโอเฟจ T4 กลายพันธุ์rIIเขาพบว่าจากการทดสอบการรวมตัวทางพันธุกรรม ตำแหน่งของการกลายพันธุ์สามารถระบุได้ในลำดับเชิงเส้น^{[ 18 ] [ 19 ]}ผลลัพธ์นี้เป็นหลักฐานสนับสนุนแนวคิดหลักที่ว่ายีนมีโครงสร้างเชิงเส้นเทียบเท่ากับความยาวของDNAที่มีหลายตำแหน่งที่สามารถกลายพันธุ์ได้อย่างอิสระ

ในปี พ.ศ. 2504 ฟรานซิส คริก เลสลี บาร์เน็ตต์ ซิดนีย์ เบรนเนอร์ และริชาร์ด วัตต์ส-โทบินได้ทำการทดลองทางพันธุกรรมที่แสดงให้เห็นถึงลักษณะพื้นฐานของรหัสพันธุกรรมสำหรับโปรตีน^{[ 20 ]}การทดลองเหล่านี้ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการทำแผนที่ตำแหน่งการกลายพันธุ์ภายในยีน rIIB ของแบคทีริโอเฟจ T4 แสดงให้เห็นว่านิวคลีโอเบส สาม ตัวที่เรียงลำดับกันของดีเอ็นเอของยีนนั้นระบุถึงกรดอะมิโนแต่ละตัวที่ต่อเนื่องกันของโปรตีนที่เข้ารหัส ดังนั้นจึงแสดงให้เห็นว่ารหัสพันธุกรรมเป็นรหัสสามตัว โดยแต่ละสามตัว (เรียกว่าโคดอน) ระบุถึงกรดอะมิโนที่เฉพาะเจาะจง พวกเขายังได้รับหลักฐานว่าโคดอนไม่ทับซ้อนกันในลำดับดีเอ็นเอที่เข้ารหัสโปรตีน และลำดับดังกล่าวจะถูกอ่านจากจุดเริ่มต้นที่กำหนดไว้

Edgar และคณะ^{[ 21 ]}ได้ทำการทดลองการทำแผนที่ด้วย r mutants ของแบคทีริโอเฟจ T4 โดยแสดงให้เห็นว่าความถี่ของการรวมตัวใหม่ระหว่าง rII mutants นั้นไม่ได้เป็นการบวกกันอย่างเคร่งครัด ความถี่ของการรวมตัวใหม่จากการผสมข้ามของ rII mutants สองตัว (axd) มักจะน้อยกว่าผลรวมของความถี่ของการรวมตัวใหม่สำหรับช่วงย่อยภายในที่อยู่ติดกัน (axb) + (bxc) + (cxd) แม้ว่าจะไม่เป็นการบวกกันอย่างเคร่งครัด แต่ก็มีการแสดงให้เห็นถึงความสัมพันธ์ที่เป็นระบบ^{[ 22 ]}ซึ่งน่าจะสะท้อนถึงกลไกโมเลกุลพื้นฐานของ การรวมตัว ทาง พันธุกรรม

บางครั้ง การจัดลำดับจีโนมมักถูกเข้าใจผิดว่าเป็น "การทำแผนที่จีโนม" โดยผู้ที่ไม่ใช่นักชีววิทยา กระบวนการจัดลำดับแบบช็อตกัน^{[ 23 ]}คล้ายกับกระบวนการทำแผนที่ทางกายภาพ กล่าวคือ มันจะแบ่งจีโนมออกเป็นชิ้นส่วนเล็กๆ กำหนดลักษณะเฉพาะของแต่ละชิ้นส่วน แล้วนำกลับมารวมกันอีกครั้ง (เทคโนโลยีการจัดลำดับในปัจจุบันแตกต่างกันอย่างมาก) แม้ว่าขอบเขต วัตถุประสงค์ และกระบวนการจะแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง แต่การประกอบจีโนมสามารถมองได้ว่าเป็นรูปแบบ "ขั้นสูงสุด" ของแผนที่ทางกายภาพ เนื่องจากให้ข้อมูลทั้งหมดที่ดีกว่าแผนที่ทางกายภาพแบบดั้งเดิมมาก

การระบุยีนมักเป็นขั้นตอนแรกในการทำความเข้าใจจีโนมของสิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่ง การทำแผนที่ยีนมักเป็นขั้นตอนแรกของการระบุยีน และการทำแผนที่ยีนมักเป็นจุดเริ่มต้นของการศึกษาที่สำคัญอื่นๆ ในขั้นตอนต่อๆ ไป

กระบวนการระบุองค์ประกอบทางพันธุกรรมที่เป็นสาเหตุของโรคเรียกว่า "การทำแผนที่ยีน" หากบริเวณที่ทำการค้นหานั้นถูกจำกัดไว้มากแล้ว การค้นหานั้นเรียกว่าการ ทำแผนที่ ยีนอย่างละเอียด ข้อมูลนี้ได้มาจากการศึกษาอาการของโรคในครอบครัวขนาดใหญ่ ( การเชื่อมโยงทางพันธุกรรม ) หรือจาก การศึกษา ความสัมพันธ์ทางพันธุกรรมในระดับประชากร

ด้วยวิธีการที่กล่าวมาข้างต้น นักวิจัยสามารถสร้างแผนที่ยีนของโรคได้ การสร้างแผนที่ยีนเป็นขั้นตอนแรกที่สำคัญในการระบุยีนของโรค แผนที่ยีนช่วยให้สามารถระบุอัลลีลที่แตกต่างกันได้ และช่วยให้นักวิจัยสามารถคาดการณ์เกี่ยวกับยีนที่พวกเขาคิดว่าเป็นสาเหตุของ ฟีโนไทป์ กลายพันธุ์ได้ ตัวอย่างของโรคที่ระบุโดยการวิเคราะห์การเชื่อมโยงคือ โรคซิสติกไฟบรอยด์ตัวอย่างเช่น ในกรณีของโรคซิสติกไฟบรอยด์ (CF) ตัวอย่าง DNA จากห้าสิบครอบครัวที่ได้รับผลกระทบจาก CF ได้รับการวิเคราะห์โดยใช้การวิเคราะห์การเชื่อมโยง มีการวิเคราะห์เครื่องหมายหลายร้อยตัวที่เกี่ยวข้องกับ CF ทั่วทั้งจีโนมจนกระทั่งพบ CF บนแขนยาวของโครโมโซม 7 จากนั้นนักวิจัยได้ทำการวิเคราะห์การเชื่อมโยงบนเครื่องหมาย DNA เพิ่มเติมภายในโครโมโซม 7 เพื่อระบุตำแหน่งที่แม่นยำยิ่งขึ้นของยีน CF พวกเขาพบว่ายีน CF อยู่บริเวณ 7q31-q32 (ดูการตั้งชื่อโครโมโซม ) ^{[ 16 ]}

• โครงสร้างละเอียดของโครโมโซมยูคาริโอต
• การกำหนดชะตากรรม
• จี แบนดิ้ง
• การตรวจสอบลายนิ้วมือทางพันธุกรรม
• โครงการจีโนม
• โครงการจีโนมมนุษย์
• การทำแผนที่ด้วยแสง
• ตำแหน่งยีนควบคุมลักษณะเชิงปริมาณ
• คะแนนซัลสตัน

• "เอกสารข้อเท็จจริงเกี่ยวกับการทำแผนที่ทางพันธุกรรม"เบเธสดา รัฐแมริแลนด์: สถาบันวิจัยจีโนมมนุษย์แห่งชาติสถาบันสุขภาพแห่งชาติสืบค้นเมื่อ6 กันยายน 2013
• "ศูนย์วิทยาศาสตร์จีโนมไมเคิล สมิธแห่งแคนาดา"แวนคูเวอร์ รัฐบริติชโคลัมเบียสืบค้นเมื่อ6 กันยายน 2013