Kartenbasierte Klonierung

Kartenbasierte Klonierung, auch als positionelle Klonierung bekannt, ist eine Methode in der genetischen Forschung. In der Pflanzengenetik wird sie genutzt, um Gene zu identifizieren und zu isolieren, die bestimmte agronomische Merkmale kontrollieren. Dieser Ansatz basiert auf der Lokalisierung eines gesuchten Gens auf einem spezifischen Abschnitt eines Chromosoms durch genetische Kartierung und nutzt diese Information, um das Gen schließlich zu isolieren.

Zunächst werden Pflanzen mit bekannten genetischen Unterschieden, einschließlich des interessierenden Merkmals, gekreuzt. Die Nachkommen werden dann phänotypisiert, d.h., ihre sichtbaren Merkmale werden beobachtet und aufgezeichnet.

Durch die Analyse der Verteilung des interessierenden Merkmals in den Nachkommen und die gleichzeitige Untersuchung von Markern (bekannten DNA-Sequenzen) im Genom der Pflanzen kann die ungefähre Position (das sogenannte "Genetische Lokus") des Gens, das das Merkmal kontrolliert, auf einem bestimmten Chromosom ermittelt werden.

Durch weitere Kreuzungen und die Analyse von Nachkommen mit Rekombinationen in der Nähe des gesuchten Lokus kann die Position des Gens zunehmend genauer bestimmt werden, bis ein kleiner Genombereich isoliert ist, der das Zielgen enthält.

Sobald der Bereich, der das Gen enthält, eng genug eingegrenzt ist, kann die DNA dieses Bereichs kloniert und sequenziert werden, um das spezifische Gen zu identifizieren.

Diese Methode hat in der Pflanzengenetik breite Anwendung gefunden, insbesondere bei der Identifizierung von Genen, die für wichtige landwirtschaftliche Merkmale wie Ertrag, Qualität, Krankheitsresistenz und Anpassungsfähigkeit an Umweltbedingungen verantwortlich sind. Die Herausforderungen bei der kartenbasierten Klonierung liegen in der Notwendigkeit großer und gut charakterisierter Kreuzungspopulationen sowie in der zeitaufwändigen und detaillierten genetischen Analyse.