Шта су повезани гени? (биологија)



Два гени су повезани када имају тенденцију да наслеђују заједно као да су један ентитет. Ово се такође може десити са више од два гена. У сваком случају, ово понашање гена је оно што је омогућило генетско мапирање повезивањем и рекомбинацијом.

У Менделово време, други истраживачи, као што су супружници Бовери, приметили су да у језгру ћелије постоје тела која су сегрегисала током процеса ћелијске деобе. То су били хромозоми.

Након тога, са радом Моргана и његове групе, дошло је до јаснијег разумевања наслеђивања гена и хромозома. То значи да се гени одвајају као хромозоми који их носе (теорија наслеђивања хромозома).

Индек

  • 1 Људско биће и гени
  • 2 Линкаге
  • 3 Одбијање и повезивање
  • 4 Неравнотежа у повезивању
    • 4.1 Неравнотежа повезивања
  • 5 Рекомбинација и генетско мапирање повезивањем
  • 6 Генетско мапирање повезивањем и његовим ограничењима
  • 7 Референце

Људско биће и гени

Постоји, као што знамо, много мање хромозома од гена. Људско биће, на пример, има око 20.000 гена дистрибуираних у око 23 различита хромозома (хаплоидно оптерећење врсте).

Сваки хромозом је представљен дугом молекулом ДНК у којој су многи гени кодирани одвојено. Сваки ген се налази на одређеном месту (локусу) специфичног хромозома; заузврат, сваки хромозом носи многе гене.

Другим речима, сви гени хромозома су повезани заједно. Ако се чини да нису, то је зато што постоји процес физичке размене ДНК између хромозома који ствара илузију независне дистрибуције..

Овај процес се назива рекомбинација. Ако су два гена повезана, али широко одвојена, рекомбинација ће се увек појавити и гени ће се сегрегирати како је Мендел приметио..

Линкаге

Да би посматрао и демонстрирао везу, истраживач наставља да прави крижеве са особама које представљају контрастни фенотип гена који се истражују (на пример, П: ААбб Кс ааББ).

Сви Ф1 потомци ће бити АаБб. Од дибирбеног прелаза АаБб Кс аабб (или тест цроссовер) могло би се очекивати да ће потомак Ф2 показати генотипске (и фенотипске) пропорције 1АаБб:1Аабб: 1ааБб: 1аабб.

Али то је тачно само ако гени нису повезани. Први генетски знак да су два гена повезана је да се уочава доминација очинских фенотипа:, Аабб + ааБб >> АаБ_б + аабб.

Репулсион и цоуплинг

У случају повезаних гена које користимо као пример, појединци ће производити углавном гамете Аб и аБ, више од гамета АБ и аб.

Будући да је доминантни алел гена повезан са рецесивним алелом другог гена, за оба гена се каже да су повезани у одбијању. Ако се примети превласт алела АБ и аб око гамета Аб и аБ, каже се да су гени повезани у спрези.

То јест, доминантни алели су повезани са истом молекулом ДНК; или оно што је исто, повезани су са истим хромозомом. Ова информација је изузетно корисна у генетском побољшању.

Ово омогућава да се утврди број појединаца који се морају анализирати када су гени повезани и желите одабрати, на примјер, два доминантна лика.

Ово би било теже постићи када су оба гена у одбијању и веза је толико уска да скоро да нема рекомбинације између оба гена.

Неравнотежа у вези

Постојање повезаности било је само по себи велики напредак у нашем разумевању гена и њихове организације. Али, поред тога, то нам је такође омогућило да схватимо како селекција може да делује у популацијама и да мало објасни еволуцију живих бића.

Постоје гени који су толико повезани да се производе само две врсте гамета уместо четири врсте које би омогућиле независну дистрибуцију.

Неравнотежа у вези

У екстремним случајевима, ова два повезана гена (у спрези или одбијању) појављују се само у једној врсти асоцијације у популацији. Ако се то догоди, каже се да постоји неравнотежа у вези.

До неравнотеже у повезивању долази, на пример, када недостатак два доминантна алела смањује вероватноће преживљавања и репродукције појединаца.

Ово се дешава када су појединци продукт оплодње између гамета аб. Гнојидба између гамета аБ и Аб, напротив, повећава се вјероватноћа преживљавања појединца.

Они ће имати најмање један алел А и алел Б, и приказат ће одговарајуће функције повезане с дивљином.

Повезаност и њена неуравнотеженост могу такође објаснити зашто неке непожељне алеле гена нису елиминисане из популације. Ако су веома блиски (у одбијању) доминантним алелима другог гена који дају предности свом носиоцу (на пример, аБ), повезивање са "добром" омогућава сталност "лошег".

Рекомбинација и генетско мапирање повезивањем

Важна последица повезивања је то што омогућава одређивање удаљености између повезаних гена. Показало се да је то историјски истинито и довело је до стварања првих генетских мапа.

За ово је било неопходно разумети да хомологни хромозоми могу да се крижају током мејозе у процесу који се зове рекомбинација.

Када се рекомбинује, производе се различите гамете од оних које појединац може да произведе само сегрегацијом. Како се рекомбинанти могу пребројати, могуће је математички изразити колико раздаљина одваја један ген од другог.

У мапама повезивањем и рекомбинацијом, броје се појединци који су рекомбинанти између пара гена посебно. Тада се његов проценат израчунава у односу на укупну популацију мапирања која се користи.

По конвенцији, један проценат (1%) рекомбинације је јединица генетске мапе (умг). На пример, у популацији мапирања од 1000 јединки пронађено је 200 рекомбинаната међу генетским маркерима А/ \ Та и Б/ \ Тб. Према томе, удаљеност која их раздваја на хромозом је 20 умг.

Тренутно, 1 умг (што је 1% рекомбинација) назива се цМ (центи Морган). У претходном случају, удаљеност између А/ \ Та и Б/ \ Тб је 20 цМ.

Генетско мапирање повезивањем и његова ограничења

У генетској карти можете додати удаљености у цМ, али не можете, очигледно, додати постотке рекомбинације. Морате увек мапирати гене који су довољно одвојени да би могли да измерите кратке удаљености.

Ако је удаљеност између два маркера веома висока, вероватноћа да постоји рекомбинациони догађај између њих је једнака 1. Стога ће они увек рекомбиновати и ови гени ће се понашати као да су дистрибуирани независно иако су повезани.

С друге стране, из различитих разлога, карте измјерене у цМ нису линеарно повезане с количином укључене ДНК. Осим тога, количина ДНК по цМ није универзална, а за сваку поједину врсту она је посебна вриједност и просјек.

Референце

  1. Ботстеин, Д., Вхите, Р. Л., Сколницк, М., Давис, Р.В. (1980) Конструкција генетичке везе у човеку коришћењем полиморфизама дужине рестрикционих фрагмената. Америцан Јоурнал оф Хуман Генетицс, 32: 314-331.
  2. Броокер, Р. Ј. (2017). Генетика: Анализа и принципи. МцГрав-Хилл Високо образовање, Нев Иорк, НИ, УСА.
  3. Гооденоугх, У. В. (1984) Генетика. В. Б. Саундерс Цо. Лтд, Пкиладелпхиа, ПА, УСА.
  4. Гриффитхс, А.Ј.Ф., Весслер, Р., Царролл, С.Б., Доеблеи, Ј. (2015). Увод у генетску анализу (11тх ед.). Нев Иорк: В. Х. Фрееман, Њујорк, Њујорк, САД.
  5. Коттлер, В.А., Сцхартл, М. (2018) Шарени сексуални хромозоми телеост рибе. Генес (Басел), дои: 10.3390 / генес9050233.