Ich habe in dem Buch "Warum wir krank werden" gelesen. von Nesse und Williams, dass:
Konsequente Detektivarbeit und sagenhaftes Glück haben es Genetikern ermöglicht, das Huntington-Gen auf dem kurzen Arm von Chromosom 4 zu lokalisieren.
Ich möchte wissen, was die "Detektivarbeit" und das fabelhafte Glück waren - die ganze Geschichte der Entdeckung des Ortes des Gens.
Eine Google-Suche nach „Genentdeckung der Huntington-Krankheit“ ergab diese Seite auf der Nature Education Scitable-Website. Die folgenden Zitate werden in Bezug auf die molekularen Grundlagen der Huntington-Krankheit bereitgestellt:
Huntingtin (HTT) war das erste krankheitsassoziierte Gen, das molekular auf einem menschlichen Chromosom kartiert wurde (Gusella et al., 1983) 2 . Zehn Jahre später identifizierten Wissenschaftler die DNA-Sequenz und bestimmten die genaue Art der Huntington-assoziierten Mutation in HTT (MacDonald et al., 1993).
Gusellaet al. verwendeten Restriktionsfragmentlängen-Polymorphismus (RFLP)-Analyse, um einen RFLP-Marker zu lokalisieren, der mit der Huntington-Krankheit auf Chromosom 4 in Verbindung steht. Aus der Einführung ihrer Veröffentlichung:
Wir haben jetzt ein anonymes DNA-Fragment aus dem menschlichen Chromosom 4 identifiziert, das zwei verschiedene RFLPs in einem HindIII-Verdau von menschlicher genomischer DNA nachweist. Dieser polymorphe DNA-Marker zeigt eine enge genetische Verbindung mit dem Gen der Huntington-Krankheit in zwei getrennten Familien, obwohl in jeder Familie ein unterschiedlicher Haplotyp des Markers mit dem Gen der Huntington-Krankheit segregiert. Wir schließen daraus, dass der Locus der Huntington-Krankheit auf dem menschlichen Chromosom 4 liegt.
Weitere Details in der Arbeit könnten die in der Frage gegebene Beschreibung rechtfertigen. „Fabelhaftes Glück“ könnte sich auf die Entdeckung oder Verfügbarkeit geeigneter Familien und Stammbäume für die genetischen Studien beziehen. Die "ständige Detektivarbeit" wäre die genetische Kartierung und Feldarbeit, die erforderlich sind, um die Verbindung herzustellen. Die folgenden Zitate beschreiben einige der Bemühungen, die für das Projekt aufgewendet wurden:
Der Erfolg eines genetischen Kopplungsprojekts hängt zu einem großen Teil von der Qualität des für Studien verfügbaren Familienmaterials ab. Wir haben zunächst erhebliche Anstrengungen unternommen, um eine nützliche Familie aus dem National Research Roster for Huntington's Disease Patients and Families an der Indiana University zu identifizieren. Eine amerikanische Familie angemessener Größe wurde ausgewählt und Blutproben entnommen (...). Anschließend wurde eine wesentlich größere Familie der Huntington-Krankheit lokalisiert. Dieser Stammbaum stammt von einer einzigartigen Gemeinschaft von Genträgern der Huntington-Krankheit, die an den Ufern des Maracaibo-Sees in Venezuela leben. (...) In den letzten drei Jahren verbrachte eine Expedition jährlich einen Monat in Venezuela, um Stammbauminformationen, Gewebeproben und klinische Daten zu sammeln. (...) In Venezuela, Viele Familienmitglieder wurden drei Jahre hintereinander untersucht. Permanente lymphoblastoide Zelllinien wurden erneut für jedes Individuum etabliert, um als permanente Quelle für genomische DNA zu dienen. In beiden Familien wurde jede Person von mindestens einem erfahrenen und mit der Huntington-Krankheit vertrauten Neurologen untersucht.
Die Scitable-Seite fasst auch den Ansatz und die Ergebnisse zusammen, die in dem Papier beschrieben werden. Für die RFLP-Analyse wurden mehrere DNA-Sonden ausprobiert, von denen eine, "G8", zu einem HD-verknüpften Muster führte:
James F. Gusella und Kollegen führten eine Studie durch, um festzustellen, ob sie eine DNA-Sonde identifizieren könnten, die einen HD-assoziierten Restriktionsfragmentlängenpolymorphismus (RFLP) zeigen würde, wenn sie in Southern-Blot-Analysen von chromosomaler DNA verwendet würde, die mit dem Restriktionsenzym HindIII verdaut wurde (palindromische Erkennungssequenz 5'-AAGCTT-3'). Das Team identifizierte eine von 12 getesteten Sonden namens G8, die ein spezifisches RFLP-Muster zeigte, das mit der Huntington-Krankheit in zwei großen Familien mit einer Vorgeschichte der Krankheit assoziiert war (Gusella et al., 1983). Unter Verwendung der G8-Sonde identifizierten sie als nächstes zwei HindIII-Stellen (genannt H1 und H2), die innerhalb dieser chromosomalen Region palindromisch waren. DNA-Fragmente an diesen Stellen variieren in der Länge zwischen verschiedenen Huntington-Linien. Da die Forscher in diesen Experimenten zwei große Stammbäume verwendeten,
Zu dieser Zeit war jedoch der Ursprung der G8-Sonden-DNA im menschlichen Genom nicht bekannt, so dass somatische Mensch-Maus-Zellhybride hergestellt wurden, um zu identifizieren, wo die G8-Sonden-DNA hingehörte. Dies zeigte, dass die G8-Sonde Chromosom 4 entsprach, und deutete darauf hin, dass das Huntington-Gen dort gefunden werden würde:
Die Forscher fanden heraus, dass die G8-DNA-Sonde nur mit Southern-Blots hybridisierte, wobei chromosomale DNA aus somatischen Mensch-Maus-Hybridlinien verwendet wurde, die das menschliche Chromosom 4 enthielten Das HD-Gen befindet sich auf Chromosom 4 in der Nähe der Region, die der G8-DNA-Sonde entspricht (Fig. 5; Gusella et al., 1983).
Es war faszinierend, weil Huntington selbst beschrieb, was wir heute Genetik nennen, bevor das Feld existierte. Dann benutzten die Genwissenschaftler im Wesentlichen Versuch und Irrtum, um die Gene zu lokalisieren. Sie nahmen Enzyme, die verschiedene Teile der DNA schneiden, und untersuchten, welche davon vererbt wurden. Wenn es vererbt würde, würde es Kürzungen geben, sonst nicht. Dann passten sie es an, wer die Krankheit hatte. Natürlich gab es bei 46 Chromosomen Tausende und Abertausende von Stellen zu überprüfen, aber irgendwie gelang es ihnen glücklicherweise, sie beim zwölften Versuch zu finden!
Die vollständige Geschichte finden Sie hier: http://www.dana.org/Cerebrum/Default.aspx?id=39308