Geni collegati

I geni collegati sono sullo stesso cromosoma e sono ereditati insieme

Quali sono i geni collegati?

IL Geni collegati Sono quei geni che si trovano sullo stesso cromosoma e sono ereditati come se fossero una singola entità. Questo comportamento dei geni è ciò che ha permesso la mappatura genetica collegando e ricombinazione.

Ai tempi di Mendel, altri ricercatori, come i coniugi di Boveri, avevano osservato che nel nucleo della cellula c'erano corpi che si separavano durante il processo di divisione cellulare. Questi erano i cromosomi.

Successivamente, con le opere di Morgan e del suo gruppo, c'era una comprensione più chiara dell'eredità di geni e cromosomi. Cioè, i geni si secernono come i cromosomi che li portano (teoria cromosomica dell'eredità).

Essere umano e geni

Ci sono, come sappiamo, molto meno cromosomi dei geni. L'essere umano, per esempio, è di circa 20.000 geni distribuiti in 23 diversi cromosomi (carico aploide della specie).

Ogni cromosoma è rappresentato da una lunga molecola di DNA in cui molti geni sono codificati separatamente. Ogni gene si trova in un particolare sito (locus) di un cromosoma specifico e, a sua volta, ogni cromosoma contiene molti geni.

In altre parole, tutti i geni che si trovano nello stesso cromosoma sono collegati tra loro. Quando sono molto separati l'uno dall'altro sullo stesso cromosoma o su cromosomi diversi, si dice che siano indipendenti. 

Il processo di scambio fisico tra i cromosomi è chiamato ricombinazione. Se due geni sono collegati, ma molto separati l'uno dall'altro, si verificherà sempre la ricombinazione e i geni si separano, come ha osservato Mendel.

Schema genico collegato

COLLEGAMENTO

Per osservare e dimostrare il legame, il ricercatore procede a eseguire croci con individui che presentano una manifestazione contrastante del fenotipo dei geni in studio (ad esempio, p: Aabb X Aabb).

Può servirti: dihibridismo

Tutti i discendenti F1 saranno Aabb. Della traversata di dihíbrido Aabb X Aabb (o incrocio di prova) ci si aspetterebbe una prole F2 che mostrava le proporzioni genotipiche (e fenotipiche) 1AABB:1Aabb: 1Aabb: 1Aabb.

Ma questo è vero solo se i geni non sono collegati. La prima indicazione genetica che due geni sono collegati è che esiste una predominanza di fenotipi paterni: vale a dire, Aabb + Aabb >> Aab_b + Aabb.

Repulsione e accoppiamento

Nel caso di geni collegati che utilizziamo come esempio, gli individui produrranno principalmente gameti Ab E Ab, Più che gameti Ab E Ab.

Poiché l'allele dominante di un gene è associato all'allele recessivo dell'altro gene, si dice che entrambi i geni siano legati alla repulsione. Se si osserva una predominanza di alleli Ab E Ab Sui gameti Ab E Ab, Si dice che i geni siano collegati all'accoppiamento.

Cioè, gli alleli dominanti sono accoppiati alla stessa molecola di DNA. O qual è lo stesso, sono associati allo stesso cromosoma. Queste informazioni sono estremamente utili nel miglioramento genetico.

Ciò consente di stabilire il numero di individui che devono essere analizzati quando i geni sono collegati e desidera selezionare, ad esempio, i due personaggi dominanti.

Ciò sarebbe più difficile da raggiungere quando entrambi i geni sono in repulsione e il collegamento è così stretto che non vi è quasi alcuna ricombinazione tra i due geni.

Collegamento dell'imbilibrio

L'esistenza del collegamento costituiva in sé un enorme progresso nella nostra comprensione dei geni e della loro organizzazione. Ma inoltre, ci ha anche permesso di capire come la selezione può agire nelle popolazioni e spiegare un po 'l'evoluzione degli esseri viventi.

Può servirti: imballaggio DNA

Ci sono geni così collegati che si verificano solo due tipi di gameti invece dei quattro che consentirebbero una distribuzione indipendente.

Collegamento dell'imbilibrio

In casi estremi, questi due geni collegati (nell'accoppiamento o nella repulsione) appaiono solo in un tipo di associazione nella popolazione. Se ciò si verifica, si dice che ci sia squilibrio nel legame.

Lo squilibrio nel legame si verifica, ad esempio, quando la mancanza dei due alleli dominanti riduce le probabilità di sopravvivenza e riproduzione degli individui.

Ciò si verifica quando gli individui sono un prodotto di fecondazione tra i gameti Ab. Fecondazione tra i gameti Ab E Ab, Al contrario, la probabilità di sopravvivenza dell'individuo aumenta.

Questi avranno almeno un allele A e un allele B, e mostrerà le corrispondenti funzioni associate.

Il legame e il suo squilibrio possono anche spiegare perché alcuni alleli indesiderati di un gene non vengono eliminati dalla popolazione. Se sono strettamente legati (in repulsione) agli alleli dominanti di un altro gene che dà vantaggi al loro portatore (ad esempio, Ab), Essere associato a "buono" consente la permanenza di "cattivo".

Ricombinazione e mappatura genetica mediante collegamento

Una conseguenza importante del collegamento è che consente di determinare la distanza tra i geni collegati. Ciò si è rivelato storicamente vero e ha portato alla generazione delle prime mappe genetiche.

Per questo è stato necessario capire che i cromosomi omologhi possono attraversarsi durante la meiosi in un processo chiamato ricombinazione.

Quando ricombar vengono prodotti gameti diversi da coloro che potevano produrre un individuo solo per segregazione. Come possono essere contati i ricombinanti, è possibile esprimere matematicamente come.

Può servirti: l'importanza delle opere di Mendel (con esempi)

Nelle mappe collegando e ricombinazione sono gli individui che sono ricombinanti tra una coppia di geni in particolare. Quindi, la sua percentuale viene calcolata in termini di popolazione totale di mappatura utilizzata.

Per convenzione, l'uno per cento (1%) la ricombinazione è un'unità mappa genetica (UMG). Ad esempio, in una popolazione di mappatura di 1.000 individui sono 200 ricombinanti tra i marcatori genetici A/A E B/B. Pertanto, la distanza che li separa sul cromosoma è 20 umg.

Al momento, 1 UMG (che è una ricombinazione dell'1%) è chiamato CM (Centi Morgan). Nel caso precedente, la distanza tra A/A E B/B è 20 cm.

Mappatura genetica

La mappatura genetica per collegamento e le sue limitazioni

In una mappa genetica è possibile aggiungere distanze in CM, ma ovviamente è possibile aggiungere percentuali di ricombinazione. Devi sempre mappare i genenes che sono abbastanza separati da misurare brevi distanze.

Se la distanza tra due marcatori è molto alta, la probabilità che ci sia un evento di ricombinazione tra loro è uguale a 1. Pertanto, si ricombineranno sempre e questi geni si comporteranno come se fossero distribuiti in modo indipendente anche se sono collegati.

D'altra parte, per motivi di vario tipo, le mappe misurate in CM non sono linearmente correlate alla quantità di DNA coinvolta. Inoltre, la quantità di DNA per cm non è universale e per ogni particolare specie è un valore particolare e medio.

Riferimenti

1. Genetica: analisi e principi. McGraw-Hill Higher Education.
2. Goodenough, u. W. (1984). Genetica. W. B. Saunders co. Ltd.
3. Griffiths, a. J. F., Wessler, r., Carroll, s. B., Doebley, J. (2015). Un'introduzione all'analisi genetica.