Sådan beregnes Centimorgans

I hverdagen måler vi afstande i form af meter, fødder, miles, millimeter osv. Men hvordan ville du udtrykke afstanden mellem to gener på et kromosom? Alle standard måleenheder er alt for store og gælder ikke rigtig for vores genetik.

Det er her enheden centimorgan (ofte forkortet til cM) kommer i. Mens centimorgans bruges som en afstandsenhed til at repræsentere gener på et kromosom, bruges det også som en sandsynlighedsenhed for rekombinationsfrekvens.

Rekombination er et naturligt fænomen (det bruges også i genteknologi), hvor gener under "crossover" begivenheder "ombyttes" på kromosomer. Dette omarrangerer generne, hvilket kan føje til genetisk variation i kønsceller og kan også bruges til kunstig genteknik.

Hvad er en Centimorgan?

EN centimorgan, også kendt og skrevet som en genetisk kortenhed (gmu), er hjertet en sandsynlighedsenhed. En cM er lig med afstanden fra to gener, der giver en rekombinationsfrekvens på en procent. Med andre ord repræsenterer en cM en en procent chance at et gen vil blive adskilt fra et andet gen på grund af en cross-over-begivenhed.

Jo større mængde centimorganer, jo længere væk er generne fra hinanden.

Dette giver mening, når du tænker på, hvad krydsning og rekombination er. Hvis to gener er lige ved siden af ​​hinanden, er der en meget mindre chance for, at de bliver adskilt fra hinanden, simpelthen fordi de er tæt på sammen, hvorfor procentdelen af ​​rekombination, som en enkelt cM repræsenterer, er så lav: Det er meget mindre sandsynligt, at der opstår, når generne er tæt på sammen.

Når to gener er længere fra hinanden, aka cM-afstanden er større, betyder det, at de er meget mere tilbøjelige til at adskille sig under en cross-over begivenhed, der svarer til den højere sandsynlighed (og afstand) repræsenteret af centimorganet enhed.

Hvordan bruges Centimorgans?

Fordi centimorgans repræsenterer både rekombinationsfrekvens og genafstande, har de et par forskellige anvendelser. Den første er blot at kortlægge placeringen af ​​gener på kromosomer. Forskere har estimeret, at en cM omtrent svarer til en million basepar hos mennesker.

Dette gør det muligt for forskere at udføre tests for at forstå rekombinationsfrekvensen og derefter sidestille det med genlængde og -afstand, hvilket giver dem mulighed for at oprette kromosom og genkort.

Det kan også bruges omvendt. Hvis du f.eks. Kender afstanden mellem to gener i basepar, kan du derefter beregne det i centimorgans og således beregne rekombinationsfrekvensen for disse gener. Dette bruges også til at teste, om gener er "sammenkædede", hvilket betyder meget tæt sammen på kromosomet.

Hvis rekombinationsfrekvensen er Mindre end 50 cM, det betyder, at generne er forbundet. Dette betyder med andre ord, at de to gener er tæt på hinanden og er "forbundet" ved at være på samme kromosom. Hvis to gener har en rekombinationsfrekvens bedre end 50 cM, så er de ikke forbundet og er således tændt forskellige kromosomer eller meget langt fra hinanden på det samme kromosom.

Centimorgan formel og beregning

For en centimorgan-regnemaskine skal du bruge værdierne for både det samlede antal afkom og antallet af rekombinant afkom. Rekombinant afkom er afkom, der har en ikke-forældrenes allelkombination. For at gøre dette krydser forskere en dobbelt heterozygote med en dobbelt homozygot recessiv (for generne i interesse), der kaldes "testeren".

Lad os for eksempel sige, at der er en mandlig flue med en genotype JjRr og en kvindelig flue med jjrr. Alle kvindens æg vil have genotypen "jr". Hannens sæd uden crossover-begivenheder ville kun give JR og jr. Men takket være crossover-begivenheder og rekombination kunne de også potentielt give Jr eller jR.

Så direkte arvet forældrenes genotyper ville være enten JjRr eller jjrr. Rekombinant afkom ville være dem med genotypen Jjrr eller jjRr. Flue afkom med disse genotyper ville være rekombinant afkom, da denne kombination normalt ikke ville være mulig, medmindre en crossover-begivenhed var sket.

Du bliver nødt til at se på alle afkom og tælle både det samlede afkom og det rekombinante afkom. Når du først har værdierne for både total og rekombinant afkom i et eksperiment, du kører, kan du beregne rekombinationsfrekvens ved hjælp af følgende centimorganformel:

Rekombinationsfrekvens = (antal af rekombinant afkom / samlet antal afkom) * 100m

Da en centimorgan er lig med en procent rekombinationsfrekvens, kan du også skrive den procentdel, du får som i centimorgan-enheder. For eksempel, hvis du fik et svar på 67 procent, ville det i centimorgans være 67 cM.

Eksempelberegning

Lad os fortsætte med eksemplet ovenfor. Disse to fluer parrer sig og har følgende antal afkom:

JjRr = 789

jjrr = 815

Jjrr = 143

jjRr = 137

Samlet afkom er lig med alle disse afkom tilføjet, hvilket er:

Samlet afkom = 789 + 815 + 143 +137 = 1,884

Rekombinant afkom er lig med afkom antallet af Jjrr og jjRr, hvilket er:

Rekombinant afkom = 143 + 137 = 280

Så rekombinationsfrekvensen i centimorgans er:

Rekombinationsfrekvens = (280 / 1.884) * 100 = 14,9 procent = 14,9 cM

  • Del
instagram viewer