Una mappa genomica descrive l'ordine dei geni e la loro distanza su ciascun cromosoma. Per costruire una mappa genomica è necessario avere frammenti di DNA precedentemente isolati e inseriti in vettori di clonaggio. I cloni ricombinanti, in seguito, vengono ordinati nelle loro rispettive localizzazioni sul cromosoma. Dopo il completamento della mappatura viene determinata la sequenza di ciascun frammento ordinato. Le mappe possono essere definite genetiche o fisiche in base ai metodi usati per costruirle e delle unità di misura adottate per valutare la distanza tra due marcatori (il cM – centimorgan - per le mappe genetiche, che è la distanza fra due caratteri tra i quali si ha l’1 per cento di ricombinazione; il numero di nucleotidi nel caso delle mappe fisiche). Mappe genetiche e mappe fisiche sono quindi due tecniche diverse utilizzate per localizzare i vari geni nei cromosomi di numerosi organismi, tra cui anche l’uomo (vedi “Progetto Genoma Umano: intervista a Renato Dulbecco” http://www.emsf.rai.it/interviste/interviste.asp?d=400#3 ).

Non è molto semplice spiegare i meccanismi che stanno alla base della mappatura genomica, in quanto si basano su tecniche e processi piuttosto complicati. Per questo motivo, cercando di darle una risposta che sia il più completa possibile, la rimando anche a questi links di risposte già pubblicate proprio sul sito di Ulisse:

http://ulisse.sissa.it/chiediAUlisse/domanda/2003/Ucau030418d001/

http://ulisse.sissa.it/controluce/scheda/2004/Uctl040929s001

http://ulisse.sissa.it/chiediAUlisse/domanda/2007/Ucau070909d001

Nelle mappe genetiche viene individuata la posizione di determinati marcatori genici o di DNA e queste posizioni sono valutate in base all’analisi della ricombinazione genetica. Perciò i punti di riferimento utilizzati per costruire delle mappe genetiche sono delle sequenze caratteristiche di DNA dove la sequenza differisce molto da individuo a individuo: tali differenze nella sequenza del DNA vengono dette polimorfismi. I marcatori genici possono essere o regioni di DNA esprimibili o segmenti di DNA dei quali non si conosce niente, tranne che sono polimorfici. Ciascuna sequenza polimorfica viene inserita in una sequenza che la rende riconoscibile, per cui si può facilmente identificare. Così possiamo conoscere i vari polimorfismi e anche la distanza fra loro, che è espressa in termini di unità di ricombinazione.

Le mappe fisiche invece sono costituite da marcatori o regioni fisicamente identificabili del DNA e sono costruite senza l’analisi della ricombinazione genetica. Una mappa fisica rappresenta l’intero genoma di una specie e viene ottenuta in base a precise indicazioni relative alle distanze fisiche reali dei geni sul filamento di DNA che forma il cromosoma (a differenza delle mappe genetiche o molecolari, le cui informazioni sulla localizzazione dei geni utili sono ottenute in termini probabilistici a partire da esperimenti di incroci; quindi, anche se possono essere indicative, risultano approssimative).

La mappa fisica è un insieme di frammenti del DNA, tali da essere parzialmente sovrapponibili. La sovrapposizione è necessaria, in quanto permette di metterli in ordine: infatti se due frammenti si sovrappongono, vuol dire che sono contigui. Questa è una mappa fisica, perché la distanza di due punti su questa mappa è data dal numero delle basi del DNA, perciò è una quantità fisica. Esistono diversi tipi di mappa fisica, che descrivono l'ordine e la distanza tra due marcatori e variano nel loro grado di risoluzione, ossia nella precisione della localizzazione di una sonda. I metodi usati nella mappatura fisica si possono dividere in due categorie:
- metodi a bassa risoluzione (ad esempio: ibridi cellulari e ibridazione in situ);
- metodi ad alta risoluzione (ad esempio: FISH e STS).

La risoluzione delle mappe genetiche aumenta man mano che cresce il numero dei marcatori trovati e analizzati, mentre la risoluzione delle mappe fisiche dipende dalle tecniche usate per la costruzione della mappa.