Kasdieniame gyvenime matuojame atstumus metrais, pėdomis, myliomis, milimetrais ir kt. Bet kaip jūs išreikštumėte atstumą tarp dviejų genų chromosomoje? Visi standartiniai matavimo vienetai yra per dideli ir iš tikrųjų netinka mūsų genetikai.
Štai kur vienetas centimorganas (dažnai sutrumpintai cm) ateina. Nors centimorganai naudojami kaip atstumo vienetas chromosomos genams vaizduoti, jis taip pat naudojamas kaip rekombinacijos dažnio tikimybės vienetas.
Rekombinacija yra natūralus reiškinys (taip pat naudojamas genų inžinerijoje), kai kryžminimo įvykių metu genai yra „sukeisti“ aplink chromosomas. Tai pertvarko genus, kurie gali padidinti lytinių ląstelių genetinį kintamumą, taip pat gali būti naudojami dirbtinei genų inžinerijai.
Kas yra Centimorgan?
A centimorganas, taip pat žinomas ir parašytas kaip a genetinio žemėlapio vienetas (gmu), širdyje yra tikimybės vienetas. Vienas cM yra lygus dviejų genų atstumui, kuris suteikia vieno procento rekombinacijos dažnį. Kitaip tariant, vienas cM reiškia a
vieno procento tikimybė kad vienas genas bus atskirtas nuo kito geno dėl kryžminio įvykio.Kuo didesnis centimorganų kiekis, tuo toliau genai yra vienas nuo kito.
Tai prasminga, kai pagalvoji, kas yra perėjimas ir rekombinacija. Jei du genai yra vienas šalia kito, yra daug mažesnė tikimybė, kad jie bus atskirti vienas nuo kito vien dėl to, kad yra arti kartu, todėl viena cM atstovaujama rekombinacijos procentinė dalis yra tokia maža: ji yra daug mažesnė tikimybė, kai genai yra arti kartu.
Kai du genai yra toliau vienas nuo kito, dar žinomas kaip atstumas tarp CM, tai reiškia, kad jie daug labiau skiriasi per kryžminimo įvykį, kuris atitinka didesnę tikimybę (ir atstumą), kurį rodo centimorganas vienetas.
Kaip naudojami centimorganai?
Kadangi centimorganai atstovauja tiek rekombinacijos dažnį, tiek genų atstumus, jie turi keletą skirtingų paskirčių. Pirmasis - paprasčiausiai susikurti genų vietą chromosomose. Mokslininkai apskaičiavo, kad viena cM maždaug atitinka milijoną bazinių žmonių porų.
Tai leidžia mokslininkams atlikti bandymus, kad suprastų rekombinacijos dažnį, ir tada tai prilyginti genų ilgiui ir atstumui, o tai leidžia jiems sukurti chromosomų ir genų žemėlapius.
Jis taip pat gali būti naudojamas atvirkštiniu būdu. Pavyzdžiui, jei žinote atstumą tarp dviejų genų bazinėse porose, galite tai apskaičiuoti centimorganais ir taip apskaičiuoti tų genų rekombinacijos dažnį. Tai taip pat naudojama norint patikrinti, ar genai yra „susieti“, ty chromosomoje reiškia labai arti vienas kito.
Jei rekombinacijos dažnis yra mažiau nei 50 cM, tai reiškia, kad genai yra susieti. Kitaip tariant, tai reiškia, kad abu genai yra arti vienas kito ir yra „susieti“ būdami ta pati chromosoma. Jei du genai turi rekombinacijos dažnį geresnis negu 50 cM, tada jie nėra susieti ir yra įjungti skirtingos chromosomos arba labai toli vienas nuo kito toje pačioje chromosomoje.
Centimorgan formulė ir skaičiavimas
Norint apskaičiuoti centimorgano skaičiuoklę, jums reikės tiek bendro palikuonių, tiek rekombinantinių palikuonių skaičiaus vertės. Rekombinantiniai palikuonys yra palikuonys, turintys ne tėvų alelio derinį. Norėdami tai padaryti, mokslininkai kerta dvigubą heterozigotą su dvigubu homozigotu recesyvu (dominantiems genams), kuris vadinamas „testeriu“.
Pavyzdžiui, tarkime, kad yra musės patinas su genotipu JjRr ir patelė su jjrr. Visi patelės kiaušinėliai turės genotipą „jr“. Patino sperma be kryžminimo įvykių suteiktų tik JR ir jaunesniajam. Tačiau dėl kryžminimo įvykių ir rekombinacijos jie taip pat galėtų suteikti Jr ar jR.
Taigi, tiesiogiai paveldėtas tėvų genotipai būtų arba JjRr, arba jjrr. Rekombinantiniai palikuonys būtų tie, kurių genotipas Jjrr arba jjRr. Musių palikuonys su tais genotipais būtų rekombinantinių palikuonių, nes toks derinys paprastai nebūtų įmanomas, nebent būtų atliekamas kryžminimas įvyko.
Turėsite peržiūrėti visus palikuonis ir suskaičiuoti tiek palikuonis, tiek rekombinantinius palikuonis. Kai atliksite eksperimentą, turėsite visų ir rekombinantinių palikuonių vertes, galite apskaičiuoti rekombinacijos dažnį naudodami šią centimorgano formulę:
Rekombinacijos dažnis = (rekombinantinių palikuonių skaičius / bendras palikuonių skaičius) * 100m
Kadangi vienas centimorganas yra lygus vienam procentui rekombinacijos dažnio, taip pat galite parašyti tą gautą procentą kaip centimorgano vienetais. Pavyzdžiui, jei gautumėte 67 procentų atsakymą, centimorganais tai būtų 67 cm.
Skaičiavimo pavyzdys
Tęskime aukščiau naudojamą pavyzdį. Šios dvi musės poruojasi ir turi tokį palikuonių skaičių:
JjRr = 789
jjrr = 815
Jjrr = 143
jjRr = 137
Bendras palikuonis yra lygus visiems pridedamiems palikuonims, tai yra:
Iš viso palikuonys = 789 + 815 + 143 +137 = 1,884
Rekombinantiniai palikuonys yra lygūs Jjrr ir jjRr palikuonių skaičiui, kuris yra:
Rekombinantiniai palikuonys = 143 + 137 = 280
Taigi rekombinacijos dažnis centimorganuose yra toks:
Rekombinacijos dažnis = (280/1 884) * 100 = 14,9 proc. = 14,9 cM