Hvad er linkede gener? (Biology)



to gener er forbundet når de har tendens til at arve sammen som om de var en enkelt enhed. Dette kan også ske med mere end to gener. Under alle omstændigheder er denne adfærd af generne, hvad der har tilladt den genetiske kortlægning ved binding og rekombination.

I tider med Mendel, andre forskere, såsom Boveri ægtemænd havde observeret, at i cellekernen organer havde udskilt under celledeling. Disse var kromosomer.

Derefter blev der med Morgan og hans gruppes arbejde en klarere forståelse af arv og gener af aromater. Det vil sige, at generne adskiller sig som de kromosomer, der bærer dem (arvskromosomal teori).

indeks

  • 1 Menneske og gener
  • 2 Linkage
  • 3 Afstødning og kobling
  • 4 Ubalance i forbindelse
    • 4.1 Linkage uligevægt
  • 5 Rekombination og genetisk kortlægning ved binding
  • 6 Genetisk kortlægning ved sammenkobling og dens begrænsninger
  • 7 referencer

Menneske og gener

Der er som bekendt mange færre kromosomer end gener. Mennesket har for eksempel omkring 20.000 gener fordelt på ca. 23 forskellige kromosomer (haploidbelastning af arten).

Hvert kromosom er repræsenteret af et langt DNA-molekyle, hvor mange gener kodes separat. Hvert gen ligger derefter i et bestemt sted (locus) af et specifikt kromosom; Til gengæld bærer hvert kromosom mange gener.

Med andre ord er alle gener af et kromosom forbundet sammen. Hvis det ser ud til, at de ikke er, er det fordi der er en proces med fysisk udveksling af DNA mellem kromosomerne, der skaber illusionen om uafhængig fordeling.

Denne proces kaldes rekombination. Hvis to gener er forbundet, men vidt adskilt, vil rekombination altid forekomme, og generne vil adskille sig som Mendel observeret..

ligering

At observere og demonstrere binding, investigator fortsætter at gøre krydsninger med personer, som udgør en kontrasterende manifestation af fænotypen af ​​de gener under undersøgelse (f.eks P: AAbb X aaBB).

Alle F1 efterkommere vil være AABB. Af dihybridkrydsningen AABB X aabb (eller testovergang) man ville forvente et afkom F2, der viser de genotype (og fænotypiske) proportioner 1AABB:1AABB: 1AABB: 1aabb.

Men det er kun sandt, hvis generne ikke er forbundet. Det første genetiske tegn på, at to gener er forbundet, er, at en overvejelse af faderlige fænotyper observeres:, AABB + AABB >> AaB_b + aabb.

Afstødning og kobling

I tilfælde af linkede gener, som vi bruger som et eksempel, vil enkeltpersoner producere mest gameter ab og aB, mere end gameter AB og ab.

Fordi det dominerende allel af et gen er forbundet med det recessive allel af det andet gen, siges begge gener at være koblet i afstødning. Hvis en overhøjhed af alleler observeres AB og ab om gameterne ab og aB, det siges at generne er forbundet med kobling.

Det vil sige, at de dominerende alleler er koblet til det samme DNA-molekyle; eller hvad der er det samme, er forbundet med det samme kromosom. Disse oplysninger er yderst nyttige i genetisk forbedring.

Dette gør det muligt at fastslå antallet af personer, der skal analyseres, når generne er forbundet, og du vil vælge f.eks. De to dominerende tegn.

Dette ville være vanskeligere at opnå, når begge gener er i afstødning, og forbindelsen er så smal, at der næsten ikke er rekombination mellem begge gener.

Sammenligning af uligevægt

Eksistensen af ​​sammenkobling var i sig selv et stort fremskridt i vores forståelse af gener og deres organisation. Men desuden tillod det os også at forstå, hvordan udvælgelse kan virke i befolkninger og forklare lidt udviklingen af ​​levende væsener.

Der er gener, der er så forbundet, at der kun produceres to typer gameter i stedet for de fire, der vil tillade uafhængig distribution.

Sammenligning af uligevægt

I ekstreme tilfælde forekommer disse to sammenbundne gener (i kobling eller i afstødning) kun i en type forening i befolkningen. Hvis dette sker, siges der, at der er en uligevægt i forbindelsen.

Ubalancen i bindingen forekommer, fx når manglen på de to dominerende alleler mindsker chancerne for overlevelse og reproduktion af enkeltpersoner.

Dette sker, når individer er et produkt af befrugtning mellem gameter ab. Gødningen mellem gameter aB og ab, tværtimod øger sandsynligheden for individets overlevelse.

Disse vil have mindst en allel En og en allel B, og vil vise de tilsvarende vilde tilknyttede funktioner.

Linkage og dets ubalance kan også forklare, hvorfor nogle uønskede alleler af et gen ikke elimineres fra befolkningen. Hvis de er meget tætte (i afstødning) til dominerende alleler af et andet gen, der giver fordele til dets bærer (for eksempel, aB), at være forbundet med den "gode" tillader permanent den "dårlige".

Rekombination og genetisk kortlægning ved binding

En vigtig konsekvens af sammenkobling er, at det tillader bestemmelse af afstanden mellem linkede gener. Dette viste sig at være historisk sande og førte til dannelsen af ​​de første genetiske kort.

Til dette var det nødvendigt at forstå, at homologe kromosomer kan krydse hinanden under meiose i en proces kaldet rekombination.

Når der rekombineres, produceres forskellige gameter end dem, som en person kun kunne producere ved segregation. Da rekombinanterne kan tælles, er det muligt at matematisk udtrykke, hvor meget afstand der adskiller et gen fra en anden.

I kortene ved binding og rekombination tælles individer, som er rekombinanter mellem et par gener i særdeleshed. Derefter beregnes procentdelen i forhold til den samlede mappepopulation, der anvendes.

Ved konvention er en procent (1%) rekombination en enhed af genetisk kort (umg). For eksempel findes der i en kortlægningspopulation på 1000 individer 200 rekombinanter blandt de genetiske markører En/til og B/b. Derfor er afstanden, som adskiller dem på kromosomet, 20 μg.

I øjeblikket hedder 1 umg (som er 1% rekombination) cM (centi Morgan). I det foregående tilfælde er afstanden mellem En/til og B/b er 20 cM.

Genetisk kortlægning ved sammenkobling og dens begrænsninger

I et genetisk kort kan du tilføje afstande i cM, men du kan selvfølgelig ikke tilføje rekombinationsprocenter. Du skal altid kortlægge gener, som er adskilt nok til at kunne måle korte afstande.

Hvis afstanden mellem to markører er meget høj, er sandsynligheden for en rekombinationsbegivenhed mellem dem er lig med 1. derfor altid de rekombinere og disse gener vil opføre sig som om distribueret uafhængigt, men er forbundet.

Desuden af ​​forskellige årsager, maps målte cM ikke lineært relateret til mængden af ​​DNA involveret. Hertil kommer, at mængden af ​​DNA pr cM ikke er universel, og for hver særlige arter er en særlig gennemsnitsværdi og.

referencer

  1. Botstein, D., White, R. L., Skolnick, M., Davis, R.W. (1980) Konstruktion af en genetisk binding kort hos mennesker under anvendelse af restriktionsfragmentlængde-polymorfier. American Journal of Human Genetics, 32: 314-331.
  2. Brooker, R.J. (2017). Genetik: Analyse og principper. McGraw-Hill Higher Education, New York, NY, USA.
  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). En introduktion til genetisk analyse (11th red.). New York: W.H. Freeman, New York, NY, USA.
  5. Kottler, V. A., Schartl, M. (2018) De farvestrålende chromosomer af teleostfisk. Gener (Basel), doi: 10.3390 / gener 9050233.