पुनर्संयोजन आवृत्तियों की गणना कैसे करें

यदि आप आनुवंशिकी के छात्र हैं, तो आपने शायद सीखा होगा कि जीन अक्सर अलग-अलग संस्करणों में आते हैं (आमतौर पर दो) "एलील्स" कहा जाता है। इनमें से एक एलील आम तौर पर दूसरे पर "प्रमुख" होता है, बाद वाले को "रिसेसिव" कहा जाता है। नकल। आप जानते हैं कि प्रत्येक व्यक्ति प्रत्येक जीन के लिए लगभग दो एलील रखता है और प्रत्येक माता-पिता से एक एलील प्राप्त करता है।

एक साथ लिया गया, इन तथ्यों का अर्थ है कि यदि आपके माता-पिता प्रश्न में जीन के लिए एक ज्ञात जीनोटाइप वाले हैं - यानी, आप जानते हैं कि क्या है एलील वे योगदान करने में सक्षम हैं - आप इन माता-पिता के बच्चे के दिए जाने की संभावना का अनुमान लगाने के लिए बुनियादी गणित का उपयोग कर सकते हैं जीनोटाइप। विस्तार से, आप इस संभावना का भी अनुमान लगा सकते हैं कि कोई भी बच्चा किसी दिए गए फेनोटाइप को प्रदर्शित करेगा, जो आनुवंशिक रूप से एन्कोडेड लक्षणों की भौतिक अभिव्यक्ति है।

वास्तव में, प्रजनन सूक्ष्म जीव विज्ञान इन नंबरों को एक घटना के कारण खराब कर देता है जिसे कहा जाता है "पुनर्संयोजन."

मान लें कि प्यारे एलियंस की एक प्रजाति में, पीले बालों पर बैंगनी बाल हावी होते हैं। इस उदाहरण में, इन एलील को P (प्रमुख बैंगनी बाल) और p (पुनरावर्ती पीले बाल) अक्षरों द्वारा दर्शाया गया है। इसी तरह, मान लें कि गोल शीर्ष (R) समतल शीर्षों (r) पर हावी हैं।

इस जानकारी के आधार पर आप कुछ चीजें तय कर सकते हैं। यदि आप जानते हैं कि प्रत्येक माता-पिता विषमयुग्मजी इन दोनों लक्षणों के लिए - अर्थात्, माता और पिता दोनों में बालों के रंग के जीन स्थान (लोकस) और दोनों पर एक प्रमुख और एक अप्रभावी एलील होता है। सिर के आकार का जीन स्थान - तब आप जानते हैं कि प्रत्येक माता-पिता का जीनोटाइप PpRr होता है। संतान के संभावित जीनोटाइप PPRR, PPRr, PPrr, PpRR, PpRr, Pprr, ppRR, ppRr हैं। और पीपीआर.

ए पुननेट्ट समकोण चतुर्भुज पता चलता है कि इन जीनोटाइप का अनुपात 1:2:1:2:4:2:1:2:1 है, जो बदले में 9:3:3:1 के एक फेनोटाइपिक अनुपात का उत्पादन करता है। यानी, इन माता-पिता द्वारा उत्पादित कुल 16 बच्चों के लिए, आप 9 बैंगनी बालों वाले, गोल सिर वाले बच्चों की अपेक्षा करेंगे; 3 बैंगनी बालों वाले और चपटे सिर वाले बच्चे; 3 पीले बालों वाले, गोल सिर वाले बच्चे; और 1 पीले बालों वाला, सपाट सिर वाला बच्चा। बदले में ये अनुपात ९/१६ = ०.५६३, ३/१६ = ०.१८८, ३/१६ = ०.१८८ और १/१६ = ०.०६२ बनते हैं। इन्हें 100 से गुणा करके प्रतिशत के रूप में भी व्यक्त किया जा सकता है।

हालांकि, प्रकृति इन संख्याओं में एक महत्वपूर्ण शिकन का परिचय देती है: इस तरह की गणना यह मानती है कि ये एलील स्वतंत्र रूप से विरासत में मिले हैं, लेकिन "जीन लिंकेज" की घटना इस धारणा को बढ़ा देती है।

जीन जो एक-दूसरे के करीब हैं, विभिन्न लक्षणों के लिए कोड एक प्रक्रिया के लिए एक इकाई के रूप में पारित किया जा सकता है "पुनर्संयोजन" कहा जाता है। यह यौन प्रजनन के दौरान आनुवंशिक सामग्री के आदान-प्रदान के हिस्से के रूप में होता है जिसे कहा जाता है "बदलते हुए।" जीन की एक जोड़ी में ऐसा होने की संभावना इस बात से संबंधित है कि गुणसूत्र पर जीन एक साथ शारीरिक रूप से कितने करीब हैं।

अपने शहर में होने वाली एक छोटी सी आंधी पर विचार करें जब हर कोई अलग-अलग काम कर रहा हो। यदि आप बारिश में फंस जाते हैं, तो क्या संभावना है कि बेतरतीब ढंग से चुना गया दोस्त भी भीगने वालों में से होगा? स्पष्ट रूप से, यह इस बात पर निर्भर करता है कि चयनित मित्र आपके कितने निकट है। जीन लिंकेज उसी मूल सिद्धांत के अनुसार काम करता है।

यह निर्धारित करने के लिए कि एक जीन पर दो एलील कितने करीब एक साथ प्रजनन डेटा का उपयोग कर रहे हैं - यानी हल करने के लिए जीन मैपिंग समस्याएं - वैज्ञानिक संतानों की आबादी और वास्तविक अनुपातों में अनुमानित फेनोटाइपिक अनुपात के बीच अंतर को देखते हैं।

यह एक "डायहाइब्रिड" माता-पिता को एक संतान के साथ पार करके किया जाता है जो दोनों अप्रभावी लक्षण दिखाता है। आपके एलियन लिंकेज बायोलॉजी के मामले में, इसका अर्थ है बैंगनी बालों वाले, गोल सिर वाले एलियन को पार करना (जो कि एक के मामले में इस तरह के संभोग के कम से कम संभावित उत्पाद के साथ डायहाइब्रिड जीव, जीनोटाइप PpRr) है - एक पीले बालों वाला, सपाट सिर वाला एलियन (पीपीआरआर)।

मान लीजिए कि यह 1,000 संतानों के लिए निम्नलिखित डेटा देता है:

• बैंगनी बाल, गोल सिर: 404
  
• बैंगनी बाल, सपाट सिर: 100
  
• पीले बाल, गोल सिर: 98
  
• पीले बाल, सपाट सिर: 398
  

लिंकेज मैपिंग समस्याओं को हल करने की कुंजी यह पहचानना है कि यदि दो जीन जुड़े नहीं हैं, तो संतान के जीनोटाइप और फेनोटाइप को अनिवार्य रूप से समान मात्रा में उत्पादित किया जाना चाहिए। हालाँकि, जैसा कि आप डेटा के परिणामों से देख सकते हैं, वे समान मात्रा में उत्पादित नहीं होते हैं।

जुड़े हुए जीनों के लिए, पैतृक गुणसूत्र विन्यास (उर्फ PpRr, बैंगनी बालों वाली गोल सिर वाली, और pprr, पीले बालों वाले फ्लैट-सिर वाले) संख्या में अधिक प्रतिनिधित्व करते हैं, जबकि पुनः संयोजक विन्यास (पीपीआरआर और पीपीआरआर) हैं अत्यधिक कम।

यह पुनर्संयोजन आवृत्ति की गणना के लिए अनुमति देता है, जो कि कुल संतानों द्वारा विभाजित पुनः संयोजक संतान है:

(100 + 98) ÷ (100 + 398 + 404 + 98) = 0.20

आनुवंशिकीविद् आनुवंशिक जुड़ाव की डिग्री निर्दिष्ट करने के लिए संबंधित प्रतिशत की गणना करते हैं, जिसमें "सेंटीमोर्गन्स" या सीएम की इकाइयाँ होती हैं। इस मामले में, मान ०.२० गुना १००, या २०% है।

पुनर्संयोजन आवृत्ति जितनी कम होगी, जीन शारीरिक रूप से उतने ही निकट से जुड़े होंगे।

इसके बारे में इस तरह सोचें: गुणसूत्र पर जीन एक दूसरे के जितने करीब होते हैं, वे शारीरिक रूप से उतने ही करीब होते हैं। यह भौतिक निकटता पुनर्संयोजन (और इस प्रकार जुड़े जीनों के पृथक्करण) की संभावना को बहुत कम कर देती है क्योंकि वे इतने करीब हैं। जबकि पुनर्संयोजन आवृत्ति इस भौतिक निकटता का प्रत्यक्ष माप नहीं है, यह हमें उस निकटता का अनुमान देती है।

संक्षेप में: आप अनुमान लगाते हैं कि एक बड़ी पुनर्संयोजन आवृत्ति वाले दो जीन एक दूसरे से दूर होने की संभावना रखते हैं, जबकि एक छोटी पुनर्संयोजन आवृत्ति वाले एक साथ निकट होने की संभावना है।