Un gruppo di collegamento è un insieme di geni che sono abbastanza vicini in un genoma da essere ereditati insieme. La trascrizione e la traduzione dei geni nel gruppo possono o non possono essere collegate tra loro e la loro esatta attività dipende tanto dall’organismo che codificano quanto dalla loro vicinanza reciproca. Nelle cellule semplici prive di un nucleo chiamate procarioti, i geni che compongono le unità dell’operone possono essere considerati gruppi di collegamento. Gli eucarioti, cellule più complesse, non hanno un raggruppamento strutturale equivalente nei loro genomi, ma nonostante la mancanza di operoni possono contenere molti gruppi di collegamento. Sia i procarioti che gli eucarioti trasmettono i gruppi di collegamento in gran parte attraverso la ricombinazione.
La ricombinazione è un processo mediante il quale la variabilità può aumentare in un genoma e consiste in pezzi di acido desossiribonucleico (DNA) che si rompono e si riconnettono in punti completamente nuovi. Quando un gruppo di collegamento è coinvolto nella ricombinazione, tutti i geni all’interno del gruppo tendono a stare insieme, quindi tutte le attività dei geni vengono ricollocate contemporaneamente. Questo movimento può essere in un punto diverso dello stesso cromosoma o in un cromosoma completamente diverso. Di solito, il movimento dell’acido nucleico per ricombinazione non interrompe la funzione di un gruppo di collegamento. I gruppi di collegamento possono essere spezzati durante la ricombinazione, ma la probabilità che ciò accada è piuttosto bassa.
Poiché i geni in un gruppo di collegamento tendono a stare insieme, possono anche essere studiati insieme. I gruppi di collegamento possono essere utilizzati per mappare un genoma in termini sia di struttura che di funzione, identificando regioni che possono essere implicate in malattie o regioni che sono intrinsecamente instabili a causa della loro composizione genetica. In questo modo è stato mappato un certo numero di genomi, comprese molteplici importanti colture alimentari. Una volta mappata una particolare coltura, la mappa può fornire un modello per l’allevamento selettivo per migliorare la qualità o la resa delle colture in vari modi.
L’identificazione del gruppo di collegamento ha molte applicazioni relative alla salute umana, dall’identificazione di malattie genetiche all’analisi dei geni di microrganismi o parassiti pericolosi. L’analisi dei gruppi di collegamento può essere utilizzata anche per identificare nuovi geni e geni che reagiscono in modo diverso ai farmaci o agli stress ambientali. I geni che conferiscono resistenza a farmaci, agenti patogeni o parassiti possono essere trovati anche in gruppi di collegamento e, a seconda delle circostanze, possono fornire molti bersagli farmacologici o sequenze benefiche da utilizzare nelle terapie geniche. La scoperta dei gruppi di collegamento ha creato una pletora di nuove opportunità per analizzare le sequenze genetiche e usarle a nostro vantaggio.