Apa yang dikaitkan dengan gen? (biologi)



Dua gen dikaitkan apabila mereka cenderung mewarisi bersama seolah-olah mereka adalah entiti tunggal. Ini juga boleh berlaku dengan lebih daripada dua gen. Walau apa pun, tingkah laku gen ini adalah apa yang telah membolehkan pemetaan genetik melalui hubungan dan rekombinasi.

Dalam masa Mendel, penyelidik lain, seperti pasangan Boveri, telah melihat bahawa di dalam nukleus sel terdapat mayat yang terpisah dalam proses pembahagian sel. Ini adalah kromosom.

Seterusnya, dengan kerja Morgan dan kumpulannya, terdapat pemahaman yang lebih jelas mengenai warisan gen dan kromosom. Maksudnya, bahawa gen mengasingkan seperti kromosom yang membawa mereka (teori kromosom warisan).

Indeks

  • 1 Manusia dan gen
  • 2 Linkage
  • 3 Pemberhentian dan gandingan
  • 4 Ketidakseimbangan dalam hubungan
    • 4.1 Keseimbangan hubungan
  • 5 Rekombinasi dan pemetaan genetik melalui hubungan
  • 6 Pemetaan genetik melalui hubungan dan batasannya
  • 7 Rujukan

Manusia dan gen

Terdapat, seperti yang kita tahu, banyak kromosom yang lebih sedikit daripada gen. Manusia, sebagai contoh, mempunyai kira-kira 20,000 gen yang diedarkan di sekitar 23 kromosom yang berbeza (beban haploid spesies).

Setiap kromosom diwakili oleh molekul DNA yang panjang di mana banyak gen dikodkan secara berasingan. Setiap gen, kemudian, berada di tapak tertentu (lokus) kromosom tertentu; Sebaliknya, setiap kromosom membawa banyak gen.

Dengan kata lain, semua gen kromosom dihubungkan bersama. Jika nampaknya tidak, ini adalah kerana terdapat proses pertukaran fizikal DNA di antara kromosom yang mencipta ilusi pengedaran bebas.

Proses ini dipanggil semula. Jika dua gen dikaitkan, tetapi secara berasingan dipisahkan, rekombinasi akan selalu berlaku dan gen akan memisahkan seperti diamati oleh Mendel..

Linkage

Untuk melihat dan menunjukkan hubungan, penyelidik meneruskan untuk membuat salib dengan individu yang membentangkan fenotip gen yang berbeza di bawah kajian (contohnya, P: AAbb X aaBB).

Semua keturunan F1 akan AaBb. Daripada persimpangan dihybrid AaBb X aabb (atau ujian crossover) seseorang akan mengharapkan anak F2 menunjukkan proporsi genotip (dan fenotip) 1AaBb:1Aabb: 1aaBb: 1aabb.

Tetapi ini hanya benar jika gen tidak dikaitkan. Tanda genetik pertama bahawa dua gen dikaitkan adalah bahawa dominasi fenotip bapa dipatuhi:, Aabb + aaBb >> AaB_b + aabb.

Penolakan dan gandingan

Dalam kes gen dikaitkan yang kita gunakan sebagai contoh, individu akan menghasilkan kebanyakan gamet Ab dan aB, lebih daripada gametes AB dan ab.

Kerana alel dominan gen dikaitkan dengan alel resesif gen yang lain, kedua-dua gen dikatakan dikaitkan dengan penolakan. Jika dominasi alel diperhatikan AB dan ab mengenai gamet Ab dan aB, dikatakan bahawa gen dikaitkan dengan gandingan.

Iaitu, alel dominan digabungkan ke molekul DNA yang sama; atau apa yang sama, dikaitkan dengan kromosom yang sama. Maklumat ini sangat berguna dalam pembaikan genetik.

Ini membolehkan untuk menentukan bilangan individu yang mesti dianalisis apabila gen dikaitkan dan anda ingin memilih, sebagai contoh, kedua-dua aksara yang dominan.

Ini akan menjadi lebih sukar untuk dicapai apabila kedua-dua gen adalah penolakan dan hubungannya sangat sempit sehingga hampir tidak ada gabungan semula antara kedua-dua gen.

Ketidakseimbangan rentas

Kewujudan hubungan itu sendiri merupakan kemajuan yang besar dalam pemahaman kita tentang gen dan organisasi mereka. Tetapi di samping itu, ia juga membolehkan kita memahami bagaimana pemilihan dapat bertindak dalam populasi dan menjelaskan sedikit evolusi makhluk hidup.

Terdapat gen yang begitu dikaitkan bahawa hanya dua jenis gamet dihasilkan daripada empat yang akan membolehkan pengedaran bebas.

Ketidakseimbangan rentas

Dalam kes yang teruk, kedua-dua gen dikaitkan (dalam gandingan atau penolakan) hanya muncul dalam satu jenis persatuan dalam populasi. Sekiranya ini berlaku, dikatakan bahawa terdapat ketidaksamaan hubungan.

Ketidaksamaan dalam hubungan berlaku, contohnya, apabila kekurangan dua alel dominan berkurangan kebarangkalian survival dan pembiakan individu.

Ini berlaku apabila individu adalah produk persenyawaan antara gametes ab. Persenyawaan antara gametes aB dan Ab, sebaliknya, kebarangkalian kelangsungan hidup individu meningkat.

Ini akan mempunyai sekurang-kurangnya satu alel A dan alel B, dan akan menunjukkan fungsi berkaitan liar yang sepadan.

Hubungan, dan ketidakseimbangannya, juga boleh menjelaskan mengapa beberapa alel yang tidak diingini daripada gen tidak dihilangkan daripada populasi. Jika mereka sangat rapat (dengan penolakan) kepada alel dominan gen yang lain yang memberikan kelebihan kepada pembawa (contohnya, aB), yang dikaitkan dengan "baik" membolehkan ketahanan "buruk".

Rekombinasi dan pemetaan genetik melalui hubungan

Konsekuensi penting dari hubungan adalah membolehkan ia menentukan jarak antara gen yang dikaitkan. Ini ternyata benar dan membawa kepada penjanaan peta genetik pertama.

Untuk ini, perlu difahami bahawa kromosom homolog boleh menyeberang satu sama lain semasa meiosis dalam proses yang dipanggil pengambilan semula.

Apabila mengkombinasikan semula, gamet yang berbeza dihasilkan daripada yang individu boleh menghasilkan hanya dengan pengasingan. Oleh kerana rekombinan boleh dikira, adalah mungkin untuk secara matematik menyatakan sejauh mana jarak memisahkan satu gen daripada yang lain.

Dalam peta oleh hubungan dan rekombinasi individu dikira siapa rekombinan antara sepasang gen khususnya. Kemudian, peratusannya dikira dari segi jumlah penduduk pemetaan yang digunakan.

Dengan konvensyen, satu peratus (1%) rekombinasi adalah satuan peta genetik (umg). Sebagai contoh, dalam populasi pemetaan 1000 individu 200 rekombinan didapati di kalangan penanda genetik A/a dan B/b. Oleh itu, jarak yang memisahkan mereka pada kromosom ialah 20 umg.

Pada masa ini, 1 umg (iaitu penggabungan 1%) dipanggil cM (centi Morgan). Dalam kes sebelumnya, jarak antara A/a dan B/b adalah 20 cm.

Pemetaan genetik melalui hubungan dan batasannya

Dalam peta genetik anda boleh menambah jarak dalam cM, tetapi anda tidak boleh, dengan jelas, menambah peratusan semula. Anda perlu sentiasa memetakan gen yang cukup berpisah untuk dapat mengukur jarak pendek.

Sekiranya jarak antara dua penanda adalah sangat tinggi, kebarangkalian bahawa ada peristiwa rekombinasi di antara mereka adalah sama dengan 1. Oleh itu, mereka akan sentiasa mengkombinasikan semula dan gen ini akan berkelakuan seolah-olah mereka diedarkan secara bebas walaupun mereka dihubungkan.

Sebaliknya, atas sebab pelbagai jenis, peta yang diukur dalam cM tidak berkaitan secara linear dengan jumlah DNA yang terlibat. Di samping itu, jumlah DNA per cM tidak universal, dan bagi setiap spesies tertentu ia adalah nilai dan purata tertentu.

Rujukan

  1. Botstein, D., Putih, R. L., Skolnick, M., Davis, R.W. (1980) Pembinaan hubungan genetik dalam manusia menggunakan polimorfisme panjang pecahan pecahan. Jurnal Amerika Genetik Manusia, 32: 314-331.
  2. Brooker, R. J. (2017). Genetik: Analisis dan Prinsip. Pendidikan Tinggi McGraw-Hill, New York, NY, Amerika Syarikat.
  3. Goodenough, U. W. (1984) Genetik. W. B. Saunders Co. Ltd, Pkiladelphia, PA, Amerika Syarikat.
  4. Griffiths, A.J.F., Wessler, R., Carroll, S.B., Doebley, J. (2015). Pengenalan kepada Analisis Genetik (11th ed.). New York: W. H. Freeman, New York, NY, Amerika Syarikat.
  5. Kottler, V. A., Schartl, M. (2018) Kromosom seks berwarna-warni ikan teleost. Gen (Basel), doi: 10.3390 / genes9050233.