Powiązane geny

Powiązane geny są na tym samym chromosomie i są dziedziczone razem

Jakie są powiązane geny?

Powiązane geny Są to geny, które są na tym samym chromosomie i są dziedziczone tak, jakby były pojedynczą istotą. To zachowanie genów pozwoliło mapowanie genetyczne poprzez łączenie i rekombinację.

W czasach Mendla inni badacze, tacy jak małżonkowie Boveri, zauważyli, że w rdzeniu komórki istniały ciała segregowane podczas procesu podziału komórek. To były chromosomy.

Następnie, wraz z pracami Morgana i jego grupy, nastąpiło wyraźniejsze zrozumienie dziedziczenia genów i chromosomów. Oznacza to, że geny wydzielają jako chromosomy, które je niosą (chromosomiczna teoria dziedziczenia).

Istota ludzka i geny

Istnieje, jak wiemy, znacznie mniej chromosomów niż geny. Na przykład istota ludzka wynosi około 20.000 genów rozmieszczonych w 23 różnych chromosomach (obciążenie haploidalne gatunku).

Każdy chromosom jest reprezentowany przez długą cząsteczkę DNA, w której wiele genów jest osobno zakodowanych. Każdy gen leży w określonym miejscu (locus) określonego chromosomu, a z kolei każdy chromosom zawiera wiele genów.

Innymi słowy, wszystkie geny w tym samym chromosomie są ze sobą powiązane. Kiedy są bardzo oddzielone od siebie na tym samym chromosomie lub na różnych chromosomach, mówi się, że są niezależne. 

Proces wymiany fizycznej między chromosomami nazywa się rekombinacją. Jeśli dwa geny są powiązane, ale bardzo oddzielone od siebie, rekombinacja zawsze nastąpi, a geny będą segregowane, jak zaobserwował Mendel.

Powiązany schemat genów

POŁĄCZYĆ

Aby obserwować i zademonstrować powiązanie, badacz wykonuje krzyże z osobami, które przedstawiają kontrastującą manifestację fenotypu badanych genów (na przykład P: AABB X AABB).

Może ci służyć: dihibrydyzm

Wszyscy potomkowie f1 będą AABB. Skrzyżowania dihíbrido AABB X AABB (lub przekraczanie próbne) można oczekiwać potomstwa F2, które wykazało proporcje genotypowe (i fenotypowe) 1AABB:1AABB: 1AABB: 1AABB.

Ale to prawda tylko wtedy, gdy geny nie są powiązane. Pierwsze wskazanie genetyczne, że dwa geny są powiązane, jest to, że istnieje przewaga fenotypów ojcowskich: to znaczy, AABB + AABB >> AAB_B + AABB.

Odpychanie i sprzężenie

W przypadku powiązanych genów, których używamy jako przykład, osoby będą produkować głównie gamety Ab I Ab, Więcej niż gamety Ab I Ab.

Ponieważ dominujący allel jednego genu jest związany z recesywnym allelem drugiego genu, mówi się, że oba geny są powiązane z odpychaniem. Jeśli obserwuje się przewagę alleli Ab I Ab O gametach Ab I Ab, Mówi się, że geny są powiązane w sprzężeniu.

To znaczy dominujące allele są sprzężone z tą samą cząsteczką DNA. Lub co to samo, są one związane z tym samym chromosomem. Ta informacja jest niezwykle przydatna w poprawie genetycznej.

Pozwala to na ustalenie liczby osób, które należy przeanalizować, gdy geny są powiązane i chcą wybrać, na przykład dwa dominujące znaki.

Byłoby to trudniejsze do osiągnięcia, gdy oba geny są w odpychaniu, a powiązanie jest tak wąskie, że prawie nie ma rekombinacji między obiema genami.

Łączenie imbilibrio

Istnienie powiązań stanowiło w sobie ogromny postęp w naszym rozumieniu genów i ich organizacji. Ale ponadto pozwoliło nam to zrozumieć, w jaki sposób wybór może działać w populacjach i wyjaśnić nieco ewolucję żywych istot.

Może ci służyć: opakowanie DNA

Istnieją geny, które są tak powiązane, że zamiast czterech występuje tylko dwa rodzaje gamet.

Łączenie imbilibrio

W skrajnych przypadkach te dwa powiązane geny (w sprzęganiu lub odpychaniu) pojawiają się tylko w rodzaju powiązania w populacji. Jeśli tak się stanie, mówi się, że w wiązaniu występuje nierównowaga.

Nierównowaga w wiązaniu występuje, na przykład, gdy brak dwóch dominujących alleli zmniejsza prawdopodobieństwo przeżycia i reprodukcji jednostek.

Dzieje się tak, gdy jednostki są produktem zapłodnienia między gametami Ab. Zapłodnienie między gametami Ab I Ab, Przeciwnie, wzrasta prawdopodobieństwo przeżycia indywidualnego.

Te będą miały co najmniej jeden allel DO i allel B, i pokaże odpowiednie dzikie funkcje powiązane.

Powiązanie i jego nierównowaga mogą również wyjaśnić, dlaczego niektóre niepożądane allele genu nie są eliminowane z populacji. Jeśli są ściśle powiązane (w odpychaniu) z dominującymi allelami innego genu, który daje korzyści ich nosicielowi (na przykład, Ab), Powiązanie z „dobrym” pozwala na trwałość „złego”.

Rekombinacja i mapowanie genetyczne przez powiązanie

Ważną konsekwencją powiązania jest to, że pozwala ono na określanie odległości między powiązanymi genami. Okazało się to historycznie prawdziwe i doprowadziło do generowania pierwszych map genetycznych.

W tym celu konieczne było zrozumienie, że homologiczne chromosomy mogą się nawzajem krzyżować podczas mejozy w procesie zwanym rekombinacją.

Po ponownej kombatowaniu gamety różni się od tych, którzy mogliby wyprodukować osobę tylko przez segregację. Ponieważ można policzyć rekombinanty, możliwe jest wyrażenie matematycznego, jak.

Może ci służyć: znaczenie dzieł Mendla (z przykładami)

Na mapach przez łączenie i rekombinację są osoby, które są rekombinowane w szczególności wśród pary genów. Następnie jego odsetek jest obliczany pod względem całkowitej populacji zastosowanej mapowania.

Według konwencji jeden procent (1%) rekombinacja jest genetyczną jednostką mapy (UMG). Na przykład w populacji mapującej 1.000 osób jest 200 rekombinowanych wśród markerów genetycznych DO/Do I B/B. Dlatego odległość, która je oddziela na chromosomie, wynosi 20 UMG.

Obecnie 1 UMG (czyli 1% rekombinacji) nazywa się CM (Centi Morgan). W poprzednim przypadku odległość między DO/Do I B/B ma 20 cm.

Mapowanie genetyczne

Mapowanie genetyczne według powiązań i jego ograniczeń

Na mapie genetycznej możesz dodawać odległości w CM, ale oczywiście można dodać odsetki rekombinacji. Musisz zawsze mapować geneny, które są wystarczająco oddzielone, aby mierzyć krótkie odległości.

Jeśli odległość między dwoma markerami jest bardzo wysoka, prawdopodobieństwo, że istnieje zdarzenie rekombinacji między nimi, wynosi 1. Dlatego zawsze będą się rekomnatować, a geny będą zachowywać się tak, jakby były rozmieszczone niezależnie, nawet jeśli są powiązane.

Z drugiej strony, z różnych rodzajów, mapy mierzone w CM nie są liniowo związane z ilością zaangażowanego DNA. Ponadto ilość DNA na cm nie jest uniwersalna, a dla każdego konkretnego gatunku jest to szczególna i średnia wartość.

Bibliografia

1. Genetyka: analiza i zasady. Szkolnictwo wyższe McGraw-Hill.
2. Goodenough, u. W. (1984). Genetyka. W. B. Saunders co. SP. Z O.O.
3. Griffiths, a. J. F., Wessler, r., Carroll, s. B., Doebley, J. (2015). Wprowadzenie do analizy genetycznej.