ШТА СУ ПОВЕЗАНИ ГЕНИ? (БИОЛОГИЈА) - БИОЛОГИЈА - 2025

Два гена су повезана када имају тенденцију да се наследју заједно као да су једно јединство. То се такође може догодити са више од два гена. У сваком случају, ово понашање гена је оно што је омогућило генетско пресликавање повезивањем и рекомбинацијом.

У Менделово време, други истраживачи, попут супружника Бовери, приметили су да у језгру ћелије постоје тела која се излучују током процеса деобе ћелије. То су били хромозоми.

Касније, са радом Моргана и његове групе, дошло је до јаснијег разумевања наслеђивања гена и хромозома. Другим речима, гени сегрегирају као хромозоми који их носе (хромосомска теорија наслеђивања).

Човек и гени

Постоји, као што знамо, много мање хромозома него гени. На пример, човек има око 20 000 гена распоређених у око 23 различита хромозома (хаплоидно оптерећење врсте).

Сваки хромозом је представљен дугом молекулом ДНК у којој је много, пуно гена одвојено кодирано. Сваки ген се, тада, налази на одређеном месту (локусу) на одређеном хромосому; заузврат, сваки хромозом носи много гена.

Другим речима, сви гени на хромозому повезани су међусобно. Ако се покаже да нису, то је зато што постоји процес физичке размене ДНК између хромозома који ствара илузију независне дистрибуције.

Овај процес се назива рекомбинација. Ако су два гена повезана, али широко одвојена један од другог, увек ће доћи до рекомбинације и гени ће сегрегирати баш онако како је Мендел приметио.

Лигација

Да би приметио и демонстрирао повезаност, истраживач прелази на крижање појединаца са контрастном манифестацијом фенотипа испитиваних гена (на пример, П: ААбб Кс ааББ).

Сви потомци Ф1 биће АаБб. Од дихидричног крста АаБб Кс аабб (или тестног крста) могло би се очекивати потомство Ф2 које показује генотипске (и фенотипске) размере 1 АаБб: 1 Аабб: 1 ааБб: 1 аабб.

Али то је тачно само ако гени нису повезани. Први генетски траг који су два гена повезани јесте да постоји превладавање очинских фенотипа: то јест Аабб + ааБб >> АаБ_б + аабб.

Одбијање и спајање

У случају повезаних гена које користимо као пример, појединци ће производити углавном Аб и АБ гамете, а не АБ и аб гамете.

Пошто је доминантни алел једног гена повезан са рецесивним алелом другог гена, речено је да су два гена повезана у одбојности. Ако се примети превладавање алела АБ и аб над гаметама Аб и АБ, каже се да су гени повезани у спрези.

Односно, доминантни алели су повезани са истим молекулом ДНК; или шта је исто, они су повезани са истим хромозомом. Ове информације су изузетно корисне у генетском побољшању.

То омогућава утврђивање броја јединки које се морају анализирати када су гени повезани и пожељно је одабрати, на пример, два доминантна карактера.

То би било теже постићи када су оба гена у одбојности и веза је толико чврста да скоро да и нема рекомбинације између два гена.

Неравнотежа везе

Само постојање повезаности био је огроман напредак у нашем разумевању гена и њихове организације. Али поред тога, то нам је такође омогућило да разумемо како селекција може деловати у популацији и мало објаснити еволуцију живих бића.

Постоје гени који су толико повезани да се стварају само две врсте гамета уместо четири која би омогућила независну дистрибуцију.

Неравнотежа везе

У екстремним случајевима, ова два повезана гена (у спрези или одбојности) појављују се само у једној врсти удруживања у популацији. Ако се то догоди, каже се да постоји неравнотежа везе.

Неједнакост везе постоји, на пример, када недостатак два доминантна алела смањује шансе за преживљавање и репродукцију појединаца.

То се догађа када су појединци продукти оплодње између аб гамета. Оплодња између гамета аБ и Аб, напротив, повећава вероватноћу за опстанак јединке.

Они ће имати најмање један алел А и један Б алел и показати ће одговарајуће функције повезане са дивљим типом.

Повезаност и њена неравнотежа могу такође објаснити зашто неки непожељни алели гена нису елиминисани из популације. Ако су уско повезани (у одбојности) с доминантним алелима другог гена који даје предност свом носачу (на пример, аБ), повезаност са "добрим" омогућава постојаност "лошег".

Рекомбинација и генетско мапирање веза

Важна последица повезаности је та што омогућава одређивање удаљености између повезаних гена. Показало се да је то историјски тачно и довело до стварања првих генетских карата.

Да би се то постигло, било је потребно да се схвати да хомологни хромозоми могу се међусобно укрштати током мејозе у процесу званом рекомбинација.

Приликом рекомбинације, различите гамете се стварају онима које би појединац могао произвести само сегрегацијом. Пошто се рекомбинанти могу пребројати, могуће је математички изразити колико су удаљени један ген од другог.

У мапама повезивања и рекомбинације броје се појединци који су рекомбинантни између одређеног гена. Потом се његов проценат израчунава на основу укупног броја запослених становништва.

Према договору, један проценат (1%) рекомбинација је јединица генетске мапе (умг). На пример, у мапи популације од 1000 јединки пронађено је 200 рекомбинанта међу А / а и Б / б генетским маркерима. Према томе, удаљеност која их раздваја на хромосому је 20 умг.

Тренутно се 1 умг (што је 1% рекомбинација) назива цМ (центи Морган). У горњем случају, удаљеност између А / а и Б / б је 20 цМ.

Повезујуће генетско мапирање и његова ограничења

На генетској мапи могу се додати удаљености у цМ, али очигледно проценти рекомбинације не могу се додати. Увек бисте морали мапирати гене који су довољно удаљени да бисте могли да мерите кратке удаљености.

Ако је удаљеност између два маркера врло велика, вероватноћа да постоји рекомбинација између њих једнака је 1. Стога ће се они увек рекомбиновати и ти гени ће се понашати као да су независно расподељени иако су повезани.

С друге стране, из различитих разлога, карте измерене у цМ нису линеарно повезане са количином ДНК. Надаље, количина ДНК по цМ није универзална, а за сваку поједину врсту то је посебна и просјечна вриједност.

Референце

1. Ботстеин, Д., Вхите, РЛ, Сколницк, М., Давис, РВ (1980) Изградња мапе генетских веза код човека коришћењем полиморфизама дужине рестриктивног фрагмента. Амерички часопис за хуману генетику, 32: 314-331.
2. Броокер, РЈ (2017). Генетика: анализа и принципи. МцГрав-Хилл Хигх Едуцатион, Нев Иорк, НИ, УСА.
3. Гооденоугх, УВ (1984) Генетицс. ВБ Саундерс Цо. Лтд, Пкиладелпхиа, ПА, УСА.
4. Гриффитхс, АЈФ, Весслер, Р., Царролл, СБ, Доеблеи, Ј. (2015). Ан Интродуцтион то Генетиц Аналисис (11 ^тх ед.). Нев Иорк: ВХ Фрееман, Нев Иорк, НИ, УСА.
5. Коттлер, ВА, Сцхартл, М. (2018) Шарени полни хромозоми телеост риба. Гени (Базел), дои: 10.3390 / гени9050233.