En la vida cotidiana, medimos distancias en metros, pies, millas, milímetros, etc. Pero, ¿cómo expresaría la distancia entre dos genes en un cromosoma? Todas las unidades de medida estándar son demasiado grandes y realmente no se aplican a nuestra genética.
Ahí es donde la unidad centimorgan (a menudo abreviado como cm) viene en. Si bien los centimorgans se usan como una unidad de distancia para representar genes en un cromosoma, también se usa como una unidad de probabilidad para la frecuencia de recombinación.
Recombinación es un fenómeno natural (que también se usa en ingeniería genética) en el que durante los eventos de cruce los genes se "intercambian" en los cromosomas. Esto reordena los genes, lo que puede contribuir a la variabilidad genética de los gametos y también se puede utilizar para la ingeniería genética artificial.
¿Qué es un centimorgan?
A centimorgan, también conocido y escrito como unidad de mapa genético (gmu), es, en el fondo, una unidad de probabilidad. Un cM es igual a la distancia de dos genes que da una frecuencia de recombinación del uno por ciento. En otras palabras, un cM representa un
uno por ciento de probabilidad que un gen se separará de otro gen debido a un evento cruzado.Cuanto mayor es la cantidad de centimorgans, más lejos están los genes entre sí.
Esto tiene sentido cuando se piensa en lo que es el cruce y la recombinación. Si dos genes están uno al lado del otro, existe una posibilidad mucho menor de que se separen simplemente porque están cerca. juntos, razón por la cual el porcentaje de recombinación que representa un solo cM es tan bajo: es mucho menos probable que ocurra cuando los genes están cerca juntos.
Cuando dos genes están más separados, también conocido como la distancia cM es mayor, eso significa que es mucho más probable que se separen durante un evento de cruce, que corresponde a la mayor probabilidad (y distancia) representada por el centimorgan unidad.
¿Cómo se utilizan los centimorgans?
Debido a que los centimorgans representan tanto la frecuencia de recombinación como las distancias de los genes, tienen algunos usos diferentes. El primero es simplemente mapear la ubicación de los genes en los cromosomas. Los científicos han estimado que un cM equivale aproximadamente a un millón de pares de bases en los seres humanos.
Esto permite a los científicos realizar pruebas para comprender la frecuencia de recombinación y luego equipararla con la longitud y la distancia del gen, lo que les permite crear mapas de cromosomas y genes.
También se puede utilizar a la inversa. Si conoce la distancia entre dos genes en pares de bases, por ejemplo, puede calcularla en centimorgans y, por lo tanto, calcular la frecuencia de recombinación para esos genes. Esto también se usa para probar si los genes están "ligados", es decir, muy juntos en el cromosoma.
Si la frecuencia de recombinación es menos que 50 cM, significa que los genes están ligados. Esto, en otras palabras, significa que los dos genes están muy juntos y están "vinculados" por estar en el mismo cromosoma. Si dos genes tienen una frecuencia de recombinación mas grande que 50 cM, entonces no están vinculados y por lo tanto están en diferentes cromosomas o muy lejos en el mismo cromosoma.
Fórmula y cálculo de Centimorgan
Para una calculadora de centimorgan, necesitará los valores tanto del número total de progenie como del número de progenie recombinante. La progenie recombinante es progenie que tiene una combinación de alelos no parentales. Para hacer esto, los científicos cruzan un heterocigoto doble con un recesivo homocigoto doble (para los genes de interés), que se denomina "probador".
Por ejemplo, digamos que hay una mosca macho con un genotipo JjRr y una mosca hembra con jjrr. Todos los huevos de la hembra tendrán el genotipo "jr". El esperma del macho sin eventos cruzados solo daría a JR y jr. Sin embargo, gracias a los eventos cruzados y la recombinación, también podrían producir Jr o jR.
Entonces, heredado directamente genotipos parentales sería JjRr o jjrr. Progenie recombinante serían aquellos con el genotipo Jjrr o jjRr. La progenie de moscas con esos genotipos sería progenie recombinante ya que esa combinación normalmente no sería posible a menos que un evento cruzado había ocurrido.
Deberá observar toda la progenie y contar tanto la progenie total como la progenie recombinante. Una vez que tenga los valores para la progenie total y recombinante en un experimento que esté realizando, puede calcular la frecuencia de recombinación usando la siguiente fórmula de centimorgan:
Frecuencia de recombinación = (# de progenie recombinante / # total de progenie) * 100m
Dado que un centimorgan es igual al uno por ciento de la frecuencia de recombinación, también puede escribir ese porcentaje que obtiene como unidades de centimorgan. Por ejemplo, si obtiene una respuesta del 67 por ciento, en centimorgans sería 67 cM.
Ejemplo de cálculo
Continuemos con el ejemplo usado anteriormente. Esas dos moscas se aparean y tienen el siguiente número de progenie:
JjRr = 789
jjrr = 815
Jjrr = 143
jjRr = 137
La progenie total es igual a todas las progenie agregadas, que es:
Progenie total = 789 + 815 + 143 +137 = 1,884
La progenie recombinante es igual al número de progenie de Jjrr y jjRr, que es:
Progenie recombinante = 143 + 137 = 280
Entonces, la frecuencia de recombinación en centimorgans es:
Frecuencia de recombinación = (280 / 1,884) * 100 = 14,9 por ciento = 14,9 cM