כיצד לחשב Centimorgans

בחיי היומיום אנו מודדים מרחקים במונחים של מטרים, רגליים, מיילים, מילימטרים וכו '. אבל איך היית מבטא את המרחק בין שני גנים בכרומוזום? כל יחידות המדידה הסטנדרטיות גדולות מדי ואינן חלות באמת על הגנטיקה שלנו.

שם היחידה סנטימורגן (לרוב מקוצר ל ס"מ) מגיע ב. בעוד שהסנטימורגנים משמשים כיחידת מרחק לייצוג גנים בכרומוזום, הוא משמש גם כיחידת הסתברות לתדירות רקומבינציה.

רקומבינציה מחדש היא תופעת טבע (המשמשת גם בהנדסה גנטית) שבה במהלך אירועי הצלבה "מוחלפים" גנים על כרומוזומים. זה מארגן מחדש את הגנים, שיכולים להוסיף לשונות הגנטית של הזמניות ויכולים לשמש גם להנדסה גנטית מלאכותית.

א סנטימורגן, ידוע ונכתב גם כ- יחידת מפה גנטית (gmu), היא, לב, יחידת הסתברות. CM אחד שווה למרחק של שני גנים שנותן תדירות רקומבינציה של אחוז אחד. במילים אחרות, cM אחד מייצג a סיכוי של אחוז אחד כי גן אחד יופרד מגן אחר עקב אירוע מוצלב.

ככל שכמות הסנטימורגנים גדולה יותר, כך הגנים רחוקים זה מזה.

זה הגיוני כשחושבים מה זה מעבר ורקומבינציה. אם שני גנים נמצאים זה ליד זה, יש סיכוי קטן בהרבה שהם יופרדו זה מזה פשוט בגלל שהם קרובים יחד, ולכן אחוז הרקומבינציה שמייצג cM יחיד כל כך נמוך: זה הרבה פחות סיכוי להתרחש כאשר גנים קרובים יַחַד.

כאשר שני גנים רחוקים זה מזה, כלומר מרחק ה- cM גדול יותר, פירוש הדבר שהם נוטים יותר להיפרד במהלך אירוע מוצלב, התואם את ההסתברות (והמרחק) הגבוהים יותר המיוצגים על ידי הסנטימורגן יחידה.

מכיוון שהסנטימורגנים מייצגים הן תדירות רקומבינציה והן מרחקי גנים, יש להם כמה שימושים שונים. הראשון הוא פשוט למפות את מיקום הגנים בכרומוזומים. מדענים העריכו כי cM אחד שווה בערך למיליון זוגות בסיס בבני אדם.

זה מאפשר למדענים לבצע בדיקות כדי להבין את תדירות הרומבינציה ואז להשוות את זה לאורך ולמרחק הגן, מה שמאפשר להם ליצור כרומוזום ומפות גנים.

ניתן להשתמש בו גם בצורה הפוכה. אם אתה יודע את המרחק בין שני גנים בזוגות בסיס, למשל, תוכל לחשב את זה ב centimorgans וכך לחשב את תדירות הרקומבינציה של אותם גנים. זה משמש גם כדי לבדוק אם גנים "מקושרים", כלומר קרוב מאוד לכרומוזום.

אם תדירות רקומבינציה היא פחות מ 50 ס"מ, זה אומר שהגנים קשורים זה לזה. פירוש הדבר, במילים אחרות, ששני הגנים קרובים זה לזה והם "מקושרים" על ידי היותם על ה אותו כרומוזום. אם לשני גנים יש תדירות רקומבינציה גדול מ 50 ס"מ, אז הם לא מקושרים וכך הם פועלים כרומוזומים שונים אוֹ מאוד רחוק זה מזה על אותו כרומוזום.

עבור מחשבון סנטימורגן, תזדקק לערכים של המספר הכולל של הצאצאים ומספר הצאצאים הרקומביננטיים. צאצאים רקומביננטיים הם צאצאים שיש להם שילוב אלל שאינו הורי. על מנת לעשות זאת, מדענים חוצים הטרוזיגוטה כפולה עם רצסיבית הומוזיגוטית כפולה (עבור הגנים המעניינים), המכונה "הבוחן".

לדוגמא, נניח שיש זבוב זכר עם ג'נוטיפ JjRr וזבוב נקבה עם jjrr. לכל הביציות של הנקבה יהיה הגנוטיפ "jr". הזרע של הזכר ללא אירועי הצלבה היה נותן רק ל- JR ו- Jr. עם זאת, הודות לאירועים מוצלבים ורקומבינציה, הם עשויים גם לתת לג'וניור או ג'וניור.

אז, בירושה ישירה גנוטיפים של ההורים יהיה JjRr או jjrr. צאצאים רקומביננטיים יהיו אלה עם הגנוטיפ Jjrr או jjRr. צאצאי זבובים עם הגנוטיפים האלה יהיה צאצאים רקומביננטיים שכן שילוב זה בדרך כלל לא יתאפשר אלא אם כן אירוע מוצלב התרחש.

יהיה עליך להסתכל על כל הצאצאים ולספור גם את הצאצאים הכוללים וגם את הצאצאים הרקומביננטיים. ברגע שיש לך את הערכים עבור הצאצאים הכוללים וגם לרבומביננטים בניסוי שאתה מבצע, אתה יכול לחשב את תדירות הרקומבינציה באמצעות הנוסחה הבאה של צנטימורגן:

תדירות רקומבינציה = (מספר צאצאים רקומביננטיים / סה"כ צאצאים) * 100 מטר

מכיוון שסנטימורגן אחד שווה לאחוז תדירות רקומבינציה אחת, אתה יכול גם לכתוב את אותו אחוז שאתה מקבל כמו ביחידות צנטימורגניות. לדוגמה, אם קיבלת תשובה של 67 אחוזים, בסנטימורגנים זה יהיה 67 ס"מ.

בואו נמשיך בדוגמא ששימשה לעיל. שני הזבובים האלה מזדווגים ויש להם את מספר הצאצאים הבא:

JjRr = 789

ג'ג'ר = 815

ג'ג'ר = 143

jjRr = 137

צאצאים מוחלטים שווים לכל אותם צאצאים שנוספו, כלומר:

צאצאים מוחלטים = 789 + 815 + 143 +137 = 1,884

צאצאים רקומביננטיים שווים למספר הצאצאים של Jjrr ו- jjRr, כלומר:

צאצאים רקומביננטיים = 143 + 137 = 280

אז, תדירות רקומבינציה בקרב צנטימורגנים היא:

תדירות קומבינציה מחדש = (280 / 1,884) * 100 = 14.9 אחוז = 14.9 ס"מ