В повседневной жизни мы измеряем расстояния в метрах, футах, милях, миллиметрах и т. Д. Но как бы вы выразили расстояние между двумя генами на хромосоме? Все стандартные единицы измерения слишком велики и не подходят для нашей генетики.
Вот где единица сантиморган (часто сокращенно см) приходит в. Хотя сентиморганы используются как единица расстояния для представления генов на хромосоме, они также используются как единица вероятности для частоты рекомбинации.
Рекомбинация это естественный феномен (который также используется в генной инженерии), когда во время кроссовера гены «меняются местами» на хромосомах. Это перестраивает гены, что может увеличить генетическую изменчивость гамет, а также может быть использовано для искусственной генной инженерии.
Что такое сентиморган?
А сантиморган, также известный как блок генетической карты (gmu), по сути, является единицей вероятности. Один сМ равен расстоянию между двумя генами, что дает частоту рекомбинации в один процент. Другими словами, один сМ представляет собой
один процентный шанс что один ген будет отделен от другого гена из-за события кроссовера.Чем больше сантиморганов, тем дальше друг от друга гены.
Это имеет смысл, если подумать о том, что такое кроссинговер и рекомбинация. Если два гена расположены рядом друг с другом, вероятность того, что они будут отделены друг от друга, гораздо меньше просто потому, что они близки. вместе, вот почему процент рекомбинации, которую представляет один cM, настолько низок: вероятность того, что она произойдет, гораздо меньше, когда гены близки все вместе.
Когда два гена расположены дальше друг от друга, то есть расстояние cM больше, это означает, что они с большей вероятностью разделятся. во время перекрестного события, что соответствует более высокой вероятности (и расстоянию), представленной сантиморганом Блок.
Как используются сентиморганы?
Поскольку сентиморганы представляют как частоту рекомбинации, так и расстояния между генами, они имеют несколько различных применений. Первый - просто нанести на карту расположение генов на хромосомах. Ученые подсчитали, что один сМ примерно эквивалентен одному миллиону пар оснований у человека.
Это позволяет ученым проводить тесты, чтобы понять частоту рекомбинации, а затем приравнять ее к длине и расстоянию гена, что позволяет им создавать карты хромосом и генов.
Его также можно использовать в обратном порядке. Если вам известно расстояние между двумя генами в парах оснований, например, вы можете вычислить его в сантиморганах и, таким образом, вычислить частоту рекомбинации для этих генов. Это также используется, чтобы проверить, связаны ли гены, то есть очень близко друг к другу на хромосоме.
Если частота рекомбинации меньше, чем 50 см, это означает, что гены сцеплены. Другими словами, это означает, что два гена расположены близко друг к другу и «связаны» тем, что находятся на та же хромосома. Если два гена имеют частоту рекомбинации больше чем 50 см, то они не связаны и, следовательно, включены разные хромосомы или же очень далеко друг от друга на той же хромосоме.
Формула Сентиморгана и расчет
Для калькулятора сентиморганов вам понадобятся значения как общего количества потомства, так и количества рекомбинантного потомства. Рекомбинантное потомство - это потомство, которое имеет комбинацию не родительских аллелей. Для этого ученые скрещивают двойную гетерозиготу с двойной гомозиготной рецессивной (по интересующим генам), которую называют «тестером».
Например, предположим, что есть самец мухи с генотипом JjRr и самка мухи с генотипом jjrr. Все яйца самки будут иметь генотип «jr». Сперма мужчины без перекрестных событий дала бы только JR и jr. Однако благодаря событиям кроссовера и рекомбинации они также потенциально могут давать Jr или jR.
Итак, напрямую унаследованные родительские генотипы будет либо JjRr, либо jjrr. Рекомбинантное потомство будут те, у кого генотип Jjrr или jjRr. Потомство мух с этими генотипами будет рекомбинантное потомство, поскольку такая комбинация обычно невозможна, если не произойдет перекрестное событие произошло.
Вам нужно будет посмотреть на все потомство и подсчитать как общее потомство, так и рекомбинантное потомство. Если у вас есть значения как для общего, так и для рекомбинантного потомства в эксперименте, который вы проводите, вы можете рассчитать частоту рекомбинации, используя следующую формулу сантиморгана:
Частота рекомбинации = (количество рекомбинантных потомков / общее количество потомков) * 100 млн.
Поскольку один сантиморган равен одному проценту частоты рекомбинации, вы также можете записать полученный процент в сантиморганах. Например, если вы получили ответ 67 процентов, то в сантиморганах это будет 67 сМ.
Пример расчета
Продолжим приведенный выше пример. Эти две мухи спариваются и дают следующее количество потомков:
JjRr = 789
jjrr = 815
Jjrr = 143
jjRr = 137
Общее количество потомков равно всем добавленным потомкам, а именно:
Общее потомство = 789 + 815 + 143 +137 = 1,884
Рекомбинантное потомство равно количеству потомков Jjrr и jjRr, которое составляет:
Рекомбинантное потомство = 143 + 137 = 280
Итак, частота рекомбинации в сантиморганах составляет:
Частота рекомбинации = (280 / 1,884) * 100 = 14,9 процента = 14,9 см