Genes vinculados

Os genes vinculados estão no mesmo cromossomo e são herdados juntos

O que são genes vinculados?

O Genes vinculados Eles são aqueles genes que estão no mesmo cromossomo e são herdados como se fossem uma única entidade. Esse comportamento dos genes é o que permitiu o mapeamento genético, vinculando e recombinação.

Na época de Mendel, outros pesquisadores, como os cônjuges de Bovei, observaram que, no núcleo da célula, havia corpos que segregaram durante o processo de divisão celular. Estes eram os cromossomos.

Posteriormente, com as obras de Morgan e seu grupo, houve uma compreensão mais clara da herança de genes e cromossomos. Isto é, os genes secretam como os cromossomos que os carregam (teoria cromossômica da herança).

Ser humano e genes

Existem, como sabemos, muito menos cromossomos do que os genes. O ser humano, por exemplo, tem cerca de 20.000 genes distribuídos em 23 cromossomos diferentes (carga haplóide da espécie).

Cada cromossomo é representado por uma longa molécula de DNA na qual muitos genes são codificados separadamente. Cada gene está em um determinado local (locus) de um cromossomo específico e, por sua vez, cada cromossomo mantém muitos genes.

Em outras palavras, todos os genes que estão no mesmo cromossomo estão ligados um ao outro. Quando estão muito separados um do outro no mesmo cromossomo, ou em diferentes cromossomos, dizem -se que são independentes. 

O processo de troca física entre cromossomos é chamado de recombinação. Se dois genes estiverem ligados, mas muito separados um do outro, a recombinação sempre ocorrerá e os genes segregarão, como Mendel observou.

Esquema de genes vinculados

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Para observar e demonstrar a ligação, o pesquisador passa a realizar cruzamentos com indivíduos que apresentam uma manifestação contrastante do fenótipo dos genes em estudo (por exemplo, p: AABB X AABB).

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Todos os descendentes f1 serão AABB. Da travessia de Dihíbido AABB X AABB (ou cruzamento de teste) seria de esperar uma prole F2 que mostrasse as proporções genotípicas (e fenotípicas) 1AABB:1AABB: 1AABB: 1AABB.

Mas isso só é verdade se os genes não estiverem vinculados. A primeira indicação genética de que dois genes estão ligados é que há uma predominância de fenótipos paternos: isto é, é dizer, AABB + AABB >> AAB_B + AABB.

Repulsão e acoplamento

No caso de genes vinculados que usamos como exemplo, os indivíduos produzirão principalmente gametas Ab e Ab, Mais do que gametas Ab e Ab.

Como o alelo dominante de um gene está associado ao alelo recessivo do outro gene, diz -se que ambos os genes estão ligados à repulsão. Se uma predominância de alelos for observada Ab e Ab Sobre os gametas Ab e Ab, Dizem que os genes estão ligados no acoplamento.

Isto é, os alelos dominantes são acoplados à mesma molécula de DNA. Ou o que é o mesmo, eles estão associados ao mesmo cromossomo. Esta informação é extremamente útil na melhoria genética.

Isso permite estabelecer o número de indivíduos que devem ser analisados ​​quando os genes estão vinculados e desejam selecionar, por exemplo, os dois caracteres dominantes.

Isso seria mais difícil de alcançar quando ambos os genes estão em repulsa e a ligação é tão estreita que quase não há recombinação entre os dois genes.

Vinculando o imbilibrio

A existência da ligação constituiu em si um grande avanço em nossa compreensão dos genes e de sua organização. Mas, além disso, também nos permitiu entender como a seleção pode agir em populações e explicar um pouco a evolução dos seres vivos.

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Existem genes que estão tão ligados que apenas dois tipos de gametas ocorrem em vez dos quatro que permitiriam distribuição independente.

Vinculando o imbilibrio

Em casos extremos, esses dois genes vinculados (em acoplamento ou repulsão) só aparecem em um tipo de associação na população. Se isso ocorrer, diz -se que há desequilíbrio na ligação.

O desequilíbrio na ligação ocorre, por exemplo, quando a falta de dois alelos dominantes diminui as probabilidades de sobrevivência e reprodução de indivíduos.

Isso ocorre quando os indivíduos são um produto de fertilização entre gametas Ab. Fertilização entre gametas Ab e Ab, pelo contrário, a probabilidade de sobrevivência do indivíduo aumenta.

Estes terão pelo menos um alelo PARA e um alelo B, e mostrará as funções associadas selvagens correspondentes.

A ligação e seu desequilíbrio também podem explicar por que alguns alelos indesejáveis ​​de um gene não são eliminados da população. Se eles estiverem intimamente ligados (em repulsão) a alelos dominantes de outro gene que dá vantagens ao seu portador (por exemplo, Ab), Estar associado a "bom" permite a permanência de "ruim".

Recombinação e mapeamento genético por ligação

Uma conseqüência importante da ligação é que ela permite determinar a distância entre os genes vinculados. Isso acabou sendo historicamente verdadeiro e levou à geração dos primeiros mapas genéticos.

Para isso, era necessário entender que os cromossomos homólogos podem se cruzar durante a meiose em um processo chamado recombinação.

Quando recombar, os gametas diferentes daqueles que poderiam produzir um indivíduo apenas por segregação são produzidos. Como os recombinantes podem ser contados, é possível expressar matematicamente como.

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Nos mapas, vinculando e recombinação estão os indivíduos que são recombinantes entre um par de genes em particular. Então, sua porcentagem é calculada em termos da população total de mapeamento usado.

Por convenção, um por cento (1%) recombinação é uma unidade de mapa genético (UMG). Por exemplo, em uma população de mapeamento de 1.000 indivíduos são 200 recombinantes entre marcadores genéticos PARA/para e B/b. Portanto, a distância que os separa no cromossomo é 20 umg.

Atualmente, 1 UMG (que é uma recombinação de 1%) é chamado de CM (Centi Morgan). No caso anterior, a distância entre PARA/para e B/b é 20 cm.

Mapeamento genético

O mapeamento genético por ligação e suas limitações

Em um mapa genético, você pode adicionar distâncias em CM, mas obviamente, porcentagens de recombinação podem ser adicionadas. Você sempre tem que mapear genes que são separados o suficiente para medir distâncias curtas.

Se a distância entre dois marcadores é muito alta, a probabilidade de haver um evento de recombinação entre eles é igual a 1. Portanto, eles sempre se recombam e esses genes se comportarão como se estivessem distribuídos de forma independente, mesmo que estejam vinculados.

Por outro lado, por razões de vários tipos, os mapas medidos em cm não estão linearmente relacionados à quantidade de DNA envolvida. Além disso, a quantidade de DNA por cm não é universal e, para cada espécie em particular, é um valor particular e médio.

Referências

1. Genética: análise e princípios. Ensino superior McGraw-Hill.
2. Goodenough, u. C. (1984). Genética. C. B. Saunders co. Ltd.
3. Griffiths, a. J. F., Wessler, r., Carroll, s. B., Doebley, j. (2015). Uma introdução à análise genética.