מה הם גנים מקושרים? (ביולוגיה)

שניים גנים קשורים כאשר הם נוטים לרשת בינם לבין עצמם כאילו היו ישות אחת. זה יכול לקרות גם עם יותר משני גנים. בכל מקרה, התנהגות זו של הגנים היא שאיפשרה את המיפוי הגנטי על ידי קישור וריקומבינציה.

בתקופתו של מנדל, חוקרים אחרים, כמו בני הזוג בוברי, הבחינו שבגרעין התא היו גופים שהופרדו בתהליך חלוקת התאים. אלה היו הכרומוזומים.

לאחר מכן, עם עבודתו של מורגן וקבוצתו, היתה הבנה ברורה יותר של ירושת הגנים והכרומוזומים. כלומר, כי הגנים להפריד כמו כרומוזומים לשאת אותם (ירושה כרומוזומלית התיאוריה).

אינדקס

• 1 בני אדם וגנים
• 2 הצמדה
• 3 דחייה וצימוד
• 4 חוסר איזון בהצמדה
  • 4.1 אי - שיווי משקל בצמדה
• 5 רקומבינציה ומיפוי גנטי על ידי הצמדה
• 6 מיפוי גנטי על ידי הצמדה ומגבלותיו
• 7 הפניות

האדם והגנים

יש, כידוע לנו, הרבה פחות כרומוזומים מאשר גנים. לאדם, למשל, יש כ -20,000 גנים המופצים בכ -23 כרומוזומים שונים (עומס הפלואידים של המינים).

כל כרומוזום מיוצג על ידי מולקולת דנ"א ארוכה שבה גנים רבים מקודדים בנפרד. כל גן, אם כן, מתגורר באתר מסוים (לוקוס) של כרומוזום מסוים; בתורו, כל כרומוזום נושא גנים רבים.

במילים אחרות, כל הגנים של כרומוזום קשורים זה לזה. אם נראה כי הם לא, זה בגלל שיש תהליך של חילוף פיזי של DNA בין הכרומוזומים שיוצר את האשליה של התפלגות עצמאית.

תהליך זה נקרא רקומבינציה. אם שני גנים קשורים, אך מופרדים זה מזה, רקומבינציה תמיד תתרחש והגנים יבודדו כפי שמנדל הבחין..

קישור

כדי לבחון ולהציג את הקשר, החוקר ממשיך לעשות צלבים עם אנשים המציגים פנוטיפ מנוגד לגנים הנחקרים (לדוגמה, P: AAb X aaBB).

כל צאצאי F1 יהיו AaBb. של מעבר דיהיברידי AaBb X aabb (או מבחן מוצלב) אחד היה מצפה F2 צאצאים המציגים את הפרופורציות genotypic (ו פנוטיפי) 1AaBb:1Aabb: 1aaBb: 1aabb.

אבל זה נכון רק אם הגנים אינם קשורים. הסימן הגנטי הראשון ששני גנים מקושרים אליו הוא כי דומיננטיות של פנוטיפים אבהיים נצפתה:, Aabb + aaBb >> AaB_b + aabb.

דחייה וצימוד

במקרה של גנים מקושרים בהם אנו משתמשים כדוגמה, אנשים מייצרים בעיקר gametes Ab ו aB, יותר מאשר gametes א.ב. ו asma.

מאחר שהאלל הדומיננטי של הגן קשור לאלל הרסיסי של הגן האחר, שני הגנים נקשרים בדחייה. אם דומיננטיות של אללים הוא ציין א.ב. ו asma על הגאמטים Ab ו aB, נאמר כי הגנים קשורים בצימוד.

כלומר, האללים הדומיננטיים מצמידים לאותה מולקולת דנ"א; או מה אותו הדבר, קשורים עם אותו כרומוזום. מידע זה שימושי מאוד בשיפור גנטי.

זה מאפשר לקבוע את מספר האנשים שיש לנתח כאשר הגנים מקושרים ואתה רוצה לבחור, למשל, שתי דמויות דומיננטיות.

זה יהיה קשה יותר להשיג כאשר שני הגנים נמצאים דחייה ואת הצמדה הוא כל כך צר, כי אין כמעט recombination בין שני הגנים.

קשר איזון

קיומה של זיקה היה כשלעצמו התקדמות עצומה בהבנה שלנו של גנים וארגונם. אבל בנוסף, זה גם אפשר לנו להבין איך הבחירה יכולה לפעול באוכלוסיות להסביר קצת את האבולוציה של יצורים חיים.

ישנם גנים כי הם כל כך קשור כי רק שני סוגים של gametes מיוצרים במקום ארבעה כי יאפשר הפצה עצמאית.

קשר איזון

במקרים קיצוניים, שני הגנים המקושרים (בצימוד או בדחייה) מופיעים רק בסוג אחד של אסוציאציה באוכלוסייה. אם זה קורה, הוא אמר כי יש חוסר שיווי משקל הקישור.

חוסר איזון בצמידות מתרחשת, למשל, כאשר היעדר שני האללים הדומיננטיים מקטין את ההסתברות להישרדות ולהתרבות של יחידים.

זה קורה כאשר אנשים הם תוצר של הפריה בין gametes asma. ההפריה בין gametes aB ו Ab, אדרבא, ההסתברות להישרדות הפרט עולה.

אלה יהיו לפחות אחד אלל א ו אלל ב, ו יראה את המקביל הקשורים פונקציות בר.

הקשר, וחוסר האיזון שלה, יכולים גם להסביר מדוע כמה אללים לא רצויים של הגן אינם מוסרים מן האוכלוסייה. אם הם קרובים מאוד (בדחייה) לאללים דומיננטיים של גן אחר המקנה יתרונות למוביל שלה (לדוגמה, aB), להיות משויך עם "טוב" מאפשר את הקביעות של "רע".

רקומבינציה ומיפוי גנטי על ידי הצמדה

תוצאה חשובה של הקשר היא שהיא מאפשרת לקבוע את המרחק בין הגנים המקושרים. התברר שזה נכון מבחינה היסטורית והוביל לדור של המפות הגנטיות הראשונות.

לשם כך היה צורך להבין כי כרומוזומים הומולוגיים יכולים לחצות זה את זה במהלך המיוזה בתהליך הנקרא רקומבינציה.

כאשר recombining, gametes שונים מיוצרים מאלו כי אדם יכול לייצר רק על ידי הפרדה. מאז רקומביננטי ניתן לספור, אתה יכול לבוא לידי ביטוי באופן מתמטי מה מרחק מפריד גן מעוד.

בשנת מפות הצמדה בהצרפת אנשים שנמצאים רקומביננטי בין זוג גנים בפרט הם נספרים. לאחר מכן, אחוזו מחושב במונחים של האוכלוסייה מיפוי הכולל בשימוש.

לפי האמנה, אחוז אחד (1%) של רקומבינציה היא יחידה של מפה גנטית (אומג). לדוגמה, באוכלוסיית מיפוי של 1000 אנשים 200 רקומביננטים נמצאים בין סמנים גנטיים א/א ו ב/.ב. לכן, המרחק המפריד ביניהם על הכרומוזום הוא 20 umg.

נכון לעכשיו, 1 umg (המהווה רקומבינציה 1%) נקרא cM (centi מורגן). במקרה הקודם, המרחק בין א/א ו ב/.ב הוא 20 cM.

מיפוי גנטי על ידי הצמדה ומגבלותיה

במפה גנטית אתה יכול להוסיף מרחקים ב cM, אבל אתה לא יכול, כמובן, להוסיף אחוזי רקומבינציה. אתה צריך תמיד למפות גנים מופרדים מספיק כדי להיות מסוגל למדוד מרחקים קצרים.

אם המרחק בין שני סמנים הוא גבוה מאוד, ההסתברות שיש אירוע רקומבינציה ביניהם שווה ל 1. לכן, הם תמיד recombine ואת הגנים האלה ינהגו כאילו הם חולקו באופן עצמאי למרות שהם מקושרים.

מאידך, מסיבות שונות, המפות הנמדדות ב- cM אינן קשורות באופן ליניארי לכמות הדנ"א המעורבת. בנוסף, כמות ה- DNA לכל cM אינה אוניברסלית, ועל כל מין מסוים הוא ערך מסוים וממוצע.

הפניות

1. בוטשטיין, ד., לבן, ר 'ל., סקולניק, מ., דייוויס, ר. ו. (1980) בניית זיקה גנטית אצל האדם באמצעות פולימורפיזם באורך קטע הגבלה. American Journal of Human Genetics, 32: 314-331.
2. Brooker, R. J. (2017). גנטיקה: ניתוח ועקרונות. McGraw-Hill השכלה גבוהה, ניו יורק, ניו יורק, ארה"ב.
3. Goodenough, U. W. (1984) גנטיקה. W. ב Saunders ושות 'בע"מ, Pkiladelphia, הרשות, ארה"ב.
4. Griffiths, A.J.F., Wessler, R., Carroll, S.B., Doebley, J. (2015). מבוא לניתוח גנטי (11)^ה ed). ניו יורק: ו 'פרימן, ניו יורק, ניו יורק, ארה"ב.
5. Kottler, V. A., Schartl, M. (2018) כרומוזומי המין הססגוניים של דג הטלה. גנים (באזל), doi: 10.3390 / genes9050233.