Como Calcular Centimorgans

Na vida cotidiana, medimos distâncias em metros, pés, milhas, milímetros, etc. Mas como você expressaria a distância entre dois genes em um cromossomo? Todas as unidades de medida padrão são muito grandes e não se aplicam realmente à nossa genética.

É onde está a unidade centimorgan (frequentemente abreviado para cm) entra. Embora os centimorgans sejam usados ​​como uma unidade de distância para representar genes em um cromossomo, também são usados ​​como uma unidade de probabilidade para a frequência de recombinação.

Recombinação é um fenômeno natural (que também é usado em engenharia genética) onde, durante os eventos de crossover, os genes são "trocados" nos cromossomos. Isso reorganiza os genes, o que pode aumentar a variabilidade genética dos gametas e também pode ser usado para engenharia genética artificial.

UMA centimorgan, também conhecido e escrito como um unidade de mapa genético (gmu), é, no fundo, uma unidade de probabilidade. Um cM é igual à distância de dois genes, o que dá uma frequência de recombinação de um por cento. Em outras palavras, um cM representa um

Quanto maior a quantidade de centimorgans, mais distantes os genes estão uns dos outros.

Isso faz sentido quando você pensa sobre o que é cruzamento e recombinação. Se dois genes estão próximos um do outro, há uma chance muito menor de que eles se separem um do outro simplesmente porque estão próximos juntos, é por isso que a porcentagem de recombinação que um único cM representa é tão baixa: é muito menos provável de ocorrer quando os genes estão próximos juntos.

Quando dois genes estão mais distantes, também conhecido como a distância cM é maior, isso significa que eles são muito mais propensos a se separarem durante um evento de cross over, que corresponde à maior probabilidade (e distância) representada pelo centimorgan unidade.

Como os centimorgans representam a frequência de recombinação e as distâncias dos genes, eles têm alguns usos diferentes. O primeiro é simplesmente mapear a localização dos genes nos cromossomos. Os cientistas estimam que um cM é aproximadamente equivalente a um milhão de pares de bases em humanos.

Isso permite que os cientistas realizem testes para entender a frequência de recombinação e, em seguida, equipará-la ao comprimento e à distância do gene, o que lhes permite criar mapas de cromossomos e genes.

Também pode ser usado ao contrário. Se você sabe a distância entre dois genes em pares de bases, por exemplo, você pode calcular isso em centimorgans e, assim, calcular a frequência de recombinação para esses genes. Isso também é usado para testar se os genes estão "ligados", ou seja, muito próximos uns dos outros no cromossomo.

Se a frequência de recombinação for Menor que 50 cM, significa que os genes estão ligados. Em outras palavras, isso significa que os dois genes estão próximos e "ligados" por estarem no mesmo cromossomo. Se dois genes têm uma frequência de recombinação Maior que 50 cM, então eles não estão ligados e, portanto, estão ligados cromossomos diferentes ou muito distantes no mesmo cromossomo.

Para uma calculadora de centimorgan, você precisará dos valores do número total de descendentes e do número de descendentes recombinantes. A progênie recombinante é aquela que tem uma combinação de alelos não parentais. Para fazer isso, os cientistas cruzam um duplo heterozigoto com um duplo homozigoto recessivo (para os genes em interesse), que é chamado de "testador".

Por exemplo, digamos que haja uma mosca macho com o genótipo JjRr e uma mosca fêmea com jjrr. Todos os óvulos da fêmea terão o genótipo "jr". O esperma do homem sem eventos de cruzamento daria apenas JR e jr. No entanto, graças a eventos de crossover e recombinação, eles também poderiam dar Jr ou jR.

Então, herdou diretamente genótipos parentais seria JjRr ou jjrr. Progênie recombinante seriam aqueles com o genótipo Jjrr ou jjRr. A progênie de mosca com esses genótipos seria progênie recombinante, uma vez que essa combinação normalmente não seria possível, a menos que um evento de crossover tinha ocorrido.

Você precisará examinar toda a progênie e contar a progênie total e a progênie recombinante. Depois de ter os valores para a progênie total e recombinante em um experimento que estiver executando, você pode calcular a frequência de recombinação usando a seguinte fórmula centimorgan:

Frequência de recombinação = (# de progênie recombinante / # total de progênie) * 100m

Como um centimorgan é igual a um por cento da frequência de recombinação, você também pode escrever essa porcentagem obtida em unidades de centimorgan. Por exemplo, se você obtiver uma resposta de 67 por cento, em centimorgans seria 67 cM.

Vamos continuar com o exemplo usado acima. Essas duas moscas acasalam e têm o seguinte número de descendentes:

JjRr = 789

jjrr = 815

Jjrr = 143

jjRr = 137

A progênie total é igual a toda a progênie adicionada, que é:

Progênie total = 789 + 815 + 143 +137 = 1,884

A progênie recombinante é igual ao número da progênie de Jjrr e jjRr, que é:

Progênie recombinante = 143 + 137 = 280

Portanto, a frequência de recombinação em centimorgans é:

Frequência de recombinação = (280 / 1.884) * 100 = 14,9 por cento = 14,9 cM