شارك:
ما هي الجينات المرتبطة؟ (البيولوجيا)
اثنان ترتبط الجينات عندما تميل إلى أن ترث معا كما لو كانوا كيان واحد. يمكن أن يحدث هذا أيضًا مع أكثر من جينين. في أي حال ، فإن هذا السلوك للجينات هو ما سمح للخريطة الجينية بالربط وإعادة التركيب.
في زمن مندل ، لاحظ باحثون آخرون ، مثل أزواج بوفيري ، أنه توجد في نواة الخلية جثث تم فصلها أثناء عملية انقسام الخلايا. كانت هذه الكروموسومات.
بعد ذلك ، مع عمل مورغان ومجموعته ، كان هناك فهم أوضح لوراثة الجينات والكروموسومات. وهذا يعني أن الجينات تفصل مثل الكروموسومات التي تحملها (نظرية وراثة الكروموسومات).
مؤشر
- 1 إنسان وجينات
- 2 الربط
- 3 التنافر والاقتران
- 4 الخلل في الربط
- 4.1 اختلال التوازن
- 5 - إعادة التركيب ورسم الخرائط الجينية عن طريق الربط
- 6 رسم الخرائط الجينية عن طريق الربط وحدوده
- 7 المراجع
إنسان و جينات
هناك ، كما نعلم ، عدد أقل من الكروموسومات أقل من الجينات. للإنسان ، على سبيل المثال ، حوالي 20،000 جينة موزعة في حوالي 23 كروموسومات مختلفة (حمولة الفرد من الأنواع).
يتم تمثيل كل كروموسوم بجزيء DNA طويل حيث يتم ترميز العديد من الجينات بشكل منفصل. كل جين ، إذن ، يتواجد في موقع معين (موضع) لكروموسوم معين ؛ بدوره ، يحمل كل كروموسوم العديد من الجينات.
بمعنى آخر ، ترتبط كل جينات الكروموسوم ببعضها البعض. إذا بدا أنها ليست كذلك ، فذلك لأن هناك عملية تبادل مادي للحمض النووي بين الكروموسومات التي تخلق وهم التوزيع المستقل..
وتسمى هذه العملية إعادة التركيب. إذا كان هناك جينان مرتبطان ، ولكنهما منفصلان على نطاق واسع ، فستحدث إعادة التركيب دائمًا وستفصل الجينات كما لاحظ مندل..
رباط
لمراقبة وتوضيح الارتباط ، يشرع الباحث في عمل تقاطعات مع أفراد يقدمون نمطًا متناقضًا للجينات قيد الدراسة (على سبيل المثال ، P: AABB X AABB).
سوف جميع أحفاد F1 يكون AABB. من المعبر ثنائي الهجين AABB X AABB (أو اختبار التقاطع) يتوقع المرء وجود ذرية F2 تُظهر النسب الوراثية (والنمطية) 1AABB:1AABB: 1AABB: 1AABB.
ولكن هذا صحيح فقط إذا كانت الجينات غير مرتبطة. أول علامة وراثية على أن اثنين من الجينات مرتبطتان هي ملاحظة وجود غلبة للظواهر الوالدية الأبوية:, AABB + AABB >> AaB_b + AABB.
التنافر والاقتران
في حالة الجينات المرتبطة التي نستخدمها كمثال ، سينتج الأفراد في الغالب الأمشاج أب و AB, أكثر من الأمشاج AB و أب.
نظرًا لأن الأليل السائد في الجين يرتبط بالأليل المتنحي للجين الآخر ، يقال إن كلا الجينين مرتبطان بالتنافر. إذا لوحظ غلبة الأليلات AB و أب عن المشاعر أب و AB, يقال أن الجينات مرتبطة في اقتران.
أي أن الأليلات المهيمنة تقترن بجزيء الحمض النووي نفسه ؛ أو ما هو نفسه ، ترتبط مع نفس الصبغي. هذه المعلومات مفيدة للغاية في التحسين الوراثي.
يسمح هذا بتحديد عدد الأفراد الذين يجب تحليلهم عندما تكون الجينات مرتبطة وترغب في تحديد ، على سبيل المثال ، الحرفين المهيمنين.
سيكون تحقيق هذا الأمر أكثر صعوبة عندما يكون كلا الجينين في حالة تنافر وتكون الصلة ضيقة للغاية بحيث لا يوجد تقريبًا أي إعادة التركيب بين كلا الجينين..
اختلال التوازن
كان وجود الربط في حد ذاته تقدمًا كبيرًا في فهمنا للجينات وتنظيمها. لكن بالإضافة إلى ذلك ، فقد سمح لنا أيضًا بفهم كيف يمكن للاختيار أن يعمل في المجموعات السكانية وشرح تطور الكائنات الحية قليلاً.
هناك جينات مرتبطة بشكل كبير بحيث يتم إنتاج نوعين فقط من الأمشاج بدلاً من الأربعة التي تسمح بالتوزيع المستقل.
اختلال التوازن
في الحالات القصوى ، لا يظهر هذان الجينان المرتبطان (في الاقتران أو التنافر) إلا في نوع واحد من الارتباط بين السكان. إذا حدث هذا ، يقال أن هناك اختلال في الربط.
يحدث الخلل في الترابط ، على سبيل المثال ، عندما يقلل عدم وجود أليلين مهيمنين من احتمالات بقاء الأفراد وتكاثرهم..
يحدث هذا عندما يكون الأفراد نتاج الإخصاب بين الأمشاج أب. التسميد بين الأمشاج AB و أب, على العكس من ذلك ، يزيد احتمال بقاء الفرد.
سيكون لهذه أليل واحد على الأقل A وأليل B, وسوف تظهر الوظائف المرتبطة البرية المرتبطة.
يمكن أن يفسر الارتباط ، واختلال التوازن ، سبب عدم إزالة بعض الأليلات غير المرغوب فيها من الجينات من السكان. إذا كانت قريبة جدًا (في الطرد) من الأليلات المهيمنة لجين آخر يعطي مزايا لحاملها (على سبيل المثال, AB) ، كونك مرتبطًا بـ "الجيد" يسمح بديمومة "السيئة".
إعادة التركيب ورسم الخرائط الجينية عن طريق الربط
من النتائج المهمة للربط أنه يسمح بتحديد المسافة بين الجينات المرتبطة. اتضح أن هذا صحيح تاريخيا وأدى إلى إنشاء أول خرائط وراثية.
لهذا كان من الضروري أن نفهم أن الكروموسومات المتجانسة يمكنها عبور بعضها البعض أثناء الانقسام الاختزالي في عملية تسمى إعادة التركيب.
عند إعادة الدمج ، يتم إنتاج أمشاج مختلفة عن تلك التي يمكن للفرد إنتاجها فقط عن طريق الفصل. نظرًا لأنه يمكن حساب العوامل المؤتلفة ، من الممكن التعبير حسابيًا عن المسافة التي تفصل الجين عن الآخر.
في الخرائط عن طريق الربط وإعادة التركيب يتم حساب الأفراد الذين يعاد تكوينهم بين زوج من الجينات على وجه الخصوص. ثم ، يتم حساب النسبة المئوية من حيث مجموع السكان رسم الخرائط المستخدمة.
حسب الاصطلاح ، واحد في المئة (1 ٪) من إعادة التركيب هي وحدة من الخريطة الجينية (umg). على سبيل المثال ، في عدد السكان الذي يبلغ 1000 فرد ، يوجد 200 مؤتلف من العلامات الوراثية A/إلى و B/ب. لذلك ، المسافة التي تفصلهم عن الكروموسوم هي 20 umg.
حاليا ، 1 umg (وهو 1 ٪ إعادة التركيب) يسمى cM (centi Morgan). في الحالة السابقة ، المسافة بين A/إلى و B/ب هو 20 سم.
رسم الخرائط الجينية عن طريق الربط وحدوده
في الخريطة الوراثية ، يمكنك إضافة مسافات في cM ، لكن لا يمكنك ، بالطبع ، إضافة نسب إعادة التركيب. يجب عليك دائمًا تعيين جينات مفصولة بما يكفي لتكون قادرًا على قياس المسافات القصيرة.
إذا كانت المسافة بين علامتين مرتفعة للغاية ، فإن احتمال وجود حدث إعادة التركيب بينهما يساوي 1. لذلك ، ستتم إعادة تجميعهما دائمًا وستتصرف هذه الجينات كما لو كانت موزعة بشكل مستقل حتى لو كانت مرتبطة.
من ناحية أخرى ، لأسباب مختلفة الأنواع ، لا ترتبط الخرائط المقاسة بالـ cM ارتباطًا خطيًا بكمية الحمض النووي. بالإضافة إلى ذلك ، فإن كمية الحمض النووي لكل سم ليست عالمية ، ولكل نوع معين قيمة متوسطة.
مراجع
- Botstein، D.، White، R. L.، Skolnick، M.، Davis، R.W. (1980) Construction of aربط الوراثي فيرجل باستخدام تقييدات أشكال طول جزء المقيدة. المجلة الأمريكية لعلم الوراثة البشرية ، 32: 314-331.
- Brooker، R. J. (2017). علم الوراثة: التحليل والمبادئ. ماكجرو هيل التعليم العالي ، نيويورك ، نيويورك ، الولايات المتحدة الأمريكية.
- جودنوج ، يو دبليو (1984) علم الوراثة. W. B. Saunders Co.، Pkiladelphia، PA، USA.
- Griffiths، A.J.F.، Wessler، R.، Carroll، S.B.، Doebley، J. (2015). مقدمة في التحليل الوراثي (11عشر أد.). نيويورك: دبليو إتش فريمان ، نيويورك ، نيويورك ، الولايات المتحدة الأمريكية.
- Kottler، V. A.، Schartl، M. (2018) كروموسومات الجنس الملونة لأسماك التليست. الجينات (بازل) ، دوي: 10.3390 / الجينات 9050233.