Mitkä ovat linkitetyt geenit? (Biology)



kaksi geenit ovat yhteydessä toisiinsa kun he pyrkivät periytymään yhdessä kuin ne olisivat yksi ainoa kokonaisuus. Tämä voi tapahtua myös useammalla kuin kahdella geenillä. Joka tapauksessa tämä geenien käyttäytyminen on se, mikä on sallinut geneettisen kartoituksen linkityksen ja rekombinaation avulla.

Mendelin aikaan muut tutkijat, kuten Boverin puolisot, olivat huomanneet, että solun ytimessä oli soluja, jotka erosivat solunjakautumisprosessin aikana. Nämä olivat kromosomit.

Myöhemmin Morganin ja hänen ryhmänsä kanssa ymmärrettiin selkeämmin geenien ja kromosomien perintö. Toisin sanoen, että geenit erottuvat sellaisten kromosomien tavoin, jotka kuljettavat niitä (perintö-kromosomiteoria).

indeksi

  • 1 Ihminen ja geenit
  • 2 Kytkentä
  • 3 Kytkentä ja kytkentä
  • 4 Kytkennän epätasapaino
    • 4.1 Kytkimen epätasapaino
  • 5 Rekombinaatio ja geneettinen kartoitus kytkemällä
  • 6 Geneettinen kartoitus kytkentällä ja sen rajoitukset
  • 7 Viitteet

Ihminen ja geenit

Kuten tiedämme, on paljon vähemmän kromosomeja kuin geenit. Esimerkiksi ihmisellä on noin 20 000 geeniä, jotka jakautuvat noin 23 eri kromosomiin (lajin haploidikuormitus).

Kukin kromosomi edustaa pitkää DNA-molekyyliä, jossa monet geenit koodataan erikseen. Sitten kukin geeni sijaitsee tietyn kromosomin tietyssä kohdassa (lokuksessa); kukin kromosomi puolestaan ​​sisältää monia geenejä.

Toisin sanoen kaikki kromosomin geenit on kytketty toisiinsa. Jos näyttää siltä, ​​että ne eivät ole, se johtuu siitä, että on olemassa fyysinen DNA: n vaihtaminen kromosomien välillä, joka luo itsenäisen jakelun illuusion.

Tätä prosessia kutsutaan rekombinaatioksi. Jos kaksi geeniä on kytketty, mutta laajasti erotettu, rekombinaatio tapahtuu aina ja geenit erottuvat, kuten Mendel havaitsi..

ligaatio

Yhteyden havaitsemiseksi ja osoittamiseksi tutkija etenee risteämään yksilöiden kanssa, jotka esittelevät tutkittavien geenien kontrastista fenotyyppiä (esimerkiksi P: AABB X AABB).

Kaikki F1-jälkeläiset tulevat olemaan AABB. Dybridin risteyksestä AABB X AABB (tai testiristivaihto) voisi odottaa, että jälkeläinen F2 näyttää genotyyppiset (ja fenotyyppiset) suhteet 1AABB:1aabb: 1AABB: 1AABB.

Mutta tämä on totta vain, jos geenit eivät ole yhteydessä toisiinsa. Ensimmäinen geneettinen merkki siitä, että kaksi geeniä liittyy, on se, että isäntä fenotyyppejä hallitaan:, aabb + AABB >> AaB_b + AABB.

Repulsio ja kytkentä

Yhdistettyjen geenien tapauksessa, joita käytämme esimerkkinä, yksilöt tuottavat enimmäkseen sukusoluja ab ja AB, enemmän kuin sukusoluja AB ja ab.

Koska geenin hallitseva alleeli liittyy toisen geenin resessiiviseen alleeliin, molempien geenien sanotaan liittyvän repulsioon. Jos alleeleja esiintyy AB ja ab sukusoluista ab ja AB, sanotaan, että geenit on kytketty kytkennässä.

Toisin sanoen, hallitsevat alleelit on kytketty samaan DNA-molekyyliin; tai mikä on sama, liittyvät samaan kromosomiin. Nämä tiedot ovat erittäin hyödyllisiä geneettisessä parantamisessa.

Näin voidaan määrittää yksilöiden lukumäärä, jotka on analysoitava, kun geenit on linkitetty ja haluat valita esimerkiksi kaksi hallitsevaa merkkiä.

Tämä olisi vaikeampaa saavuttaa, kun molemmat geenit ovat repulsiona ja kytkentä on niin kapea, että molempien geenien välillä ei ole lähes mitään rekombinaatiota.

Kytkimen epätasapaino

Yhteyden olemassaolo oli sinänsä valtava edistysaskel geenien ja niiden organisaation ymmärtämisessä. Lisäksi se antoi meille myös mahdollisuuden ymmärtää, miten valinta voi toimia väestössä ja selittää hieman elävien olentojen kehitystä.

On olemassa sellaisia ​​geenejä, jotka ovat niin sidoksissa, että vain kahden tyyppisiä sukusoluja tuotetaan neljän sijasta, jotka mahdollistaisivat itsenäisen jakelun.

Kytkimen epätasapaino

Äärimmäisissä tapauksissa nämä kaksi sidottua geeniä (kytkennässä tai repulsiona) esiintyvät vain yhdentyyppisessä yhdistelmässä populaatiossa. Jos näin tapahtuu, sanotaan, että on olemassa kytkentäepätasapaino.

Yhteyden epätasapaino tapahtuu esimerkiksi silloin, kun kahden hallitsevan alleelin puute vähentää yksilöiden selviytymisen ja lisääntymisen todennäköisyyksiä.

Tämä tapahtuu silloin, kun yksilöt ovat sukusolujen tuottama tuote ab. Sukusolujen välillä sukusolujen välillä AB ja ab, päinvastoin yksilön selviytymisen todennäköisyys kasvaa.

Näissä on ainakin yksi alleeli ja alleeli B, ja näyttää vastaavia villiin liittyviä funktioita.

Linkitys ja sen epätasapaino voivat myös selittää, miksi jotkut geenin epätoivotut alleelit eivät ole poistuneet populaatiosta. Jos ne ovat hyvin lähellä (repulsiossa) toisen geenin hallitsevia alleeleja, jotka antavat etuja kantajalle (esimerkiksi, AB), koska "hyvään" liittyy, "huonon" pysyvyys.

Rekombinaatio ja geneettinen kartoitus linkityksen avulla

Yhteyden tärkeänä seurauksena on se, että se sallii sidotun geenin välisen etäisyyden määrittämisen. Tämä osoittautui historiallisesti totta ja johti ensimmäisten geneettisten karttojen syntymiseen.

Tätä varten oli välttämätöntä ymmärtää, että homologiset kromosomit voivat ylittää toisiaan meioosin aikana prosessissa, jota kutsutaan rekombinaatioksi.

Yhdistettäessä syntyy erilaisia ​​sukusoluja kuin ne, joita yksilö voisi tuottaa vain erottelun avulla. Koska rekombinantit voidaan laskea, on mahdollista matemaattisesti ilmaista, kuinka paljon etäisyys erottaa yhden geenin toisesta.

Kartoissa linkittämällä ja rekombinaatiolla yksilöt lasketaan, jotka ovat erityisesti geenien parin rekombinantteja. Sitten sen prosenttiosuus lasketaan käytetyn kartoitusryhmän kokonaismääränä.

Yleensä yksi prosentti (1%) rekombinaatiosta on geneettisen kartan yksikkö (umg). Esimerkiksi 1000 yksilön kartoituspopulaatiossa geneettisten markkereiden joukossa on 200 rekombinanttia /että ja B/b. Siksi etäisyys, joka erottaa ne kromosomilla, on 20 um.

Tällä hetkellä 1 umg (joka on 1% rekombinaatio) on nimeltään cM (centi Morgan). Edellisessä tapauksessa etäisyys /että ja B/b on 20 cM.

Geneettinen kartoitus kytkentällä ja sen rajoitukset

Geneettisessä kartassa voit lisätä etäisyyksiä cM: ssä, mutta et voi tietenkään lisätä rekombinaatioprosentteja. Sinun on aina kartoitettava tarpeeksi erottuneet geenit, jotta voit mitata lyhyitä matkoja.

Jos kahden markkerin välinen etäisyys on hyvin korkea, todennäköisyys, että niiden välillä on rekombinaatiotapahtuma, on yhtä suuri kuin 1. Siksi ne yhdistyvät aina uudelleen ja nämä geenit käyttäytyvät ikään kuin ne jaettaisiin itsenäisesti, vaikka ne olisivat yhteydessä toisiinsa.

Toisaalta erilaisista syistä cM: ssä mitatut kartat eivät ole lineaarisesti sidoksissa mukana olevan DNA: n määrään. Lisäksi DNA: n määrä cM: ää kohti ei ole yleinen, ja kunkin tietyn lajin osalta se on tietty arvo ja keskiarvo.

viittaukset

  1. Botstein, D., White, R. L., Skolnick, M., Davis, R. W. (1980) Geneettisen sidoksen rakentaminen ihmisessä käyttäen restriktiofragmentin pituisia polymorfismeja. American Journal of Human Genetics, 32: 314-331.
  2. Brooker, R. J. (2017). Geneettinen analyysi ja periaatteet. McGraw-Hillin korkea-asteen koulutus, New York, NY, Yhdysvallat.
  3. Goodenough, U. W. (1984) Genetics. W. B. Saunders Co. Ltd, Pkiladelphia, PA, USA.
  4. Griffiths, A.J.F., Wessler, R., Carroll, S.B., Doebley, J. (2015). Johdatus geneettiseen analyysiin (11. \ Tth toim.). New York: W. H. Freeman, New York, NY, USA.
  5. Kottler, V. A., Schartl, M. (2018) Teleostin kalojen värikkäät sukupuoliskromosomit. Geenit (Basel), doi: 10,3390 / genes9050233.