תוֹכֶן
בחיי היומיום אנו מודדים מרחקים מבחינת מטרים, רגליים, מיילים, מילימטרים וכו '. אבל איך היית מבטא את המרחק בין שני גנים בכרומוזום? כל יחידות המדידה הסטנדרטיות גדולות מדי ולא ממש חלות על הגנטיקה שלנו.
זה היכן שהיחידה סנטימורג (מקוצר לרוב ס"מ) נכנס פנימה. בעוד סנטימורגנים משמשים כיחידת מרחק לייצוג גנים בכרומוזום, היא משמשת גם כיחידה של הסתברות לתדר רקומבינציה.
קומבינציה מחדש היא תופעה טבעית (המשמשת גם בהנדסה גנטית) בה במהלך אירועי מוצלב גנים "מוחלפים" בכרומוזומים. זה מסדר מחדש את הגנים, שיכולים להוסיף לשונות הגנטית של הגטות ויכולים לשמש גם להנדסה גנטית מלאכותית.
מהו סנטימורג?
א סנטימורג, הידוע ונכתב גם כ יחידת מפות גנטיות (gmu), הוא, בליבה, יחידה של הסתברות. CM אחד שווה למרחק של שני גנים המעניק תדר רקומבינציה של אחוז אחד. במילים אחרות, cM אחד מייצג א סיכוי באחוז אחד שגן אחד יופרד מגן אחר בגלל אירוע חוצה.
ככל שכמות הסנטימורגנים גדולה יותר, כך הגנים רחוקים זה מזה.
זה הגיוני כשאתה חושב על מה זה מעבר וחוצה שילוב מחדש. אם שני גנים נמצאים אחד ליד השני, סיכוי קטן בהרבה כי הם יופרדו זה מזה פשוט בגלל שהם קרובים זה לזה, וזו הסיבה שאחוז הרקבומינציה ש- cM יחיד מייצג הוא כה נמוך: הסבירות הרבה פחות להתרחש כאשר הגנים קרובים זה לזה.
כששני גנים מרוחקים זה מזה, גם המרחק ה- CM גדול יותר, פירוש הדבר שהם סיכויים הרבה יותר להיפרד במהלך אירוע חוצה, התואם את ההסתברות הגבוהה יותר (והמרחק) המיוצגים על ידי היחידה הסנטימורגנית.
כיצד משתמשים בסנטימורגנים?
מכיוון שצנטימורגנים 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 בסיסים בבני אדם.
זה מאפשר למדענים לבצע בדיקות כדי להבין את תדירות השילוב מחדש ואז להשוות את זה לאורך ומרחק הגן, מה שמאפשר להם ליצור מפות כרומוזומים וגנים.
ניתן להשתמש בו גם באופן הפוך. אם אתה יודע את המרחק בין שני גנים בזוגות בסיס, למשל, אתה יכול לחשב זאת בסנטימורגנים, ובכך לחשב את תדירות הרקומבינציה של אותם גנים. זה משמש גם לבדיקה אם הגנים "קשורים", כלומר קרובים מאוד זה לזה בכרומוזום.
אם תדירות רקומבינציה היא פחות מ 50 ס"מ, המשמעות היא שהגנים קשורים זה לזה. במילים אחרות, פירוש הדבר ששני הגנים קרובים זה לזה ו"קושרים "זה בזה שהם נמצאים ב- אותו כרומוזום. אם לשני גנים יש תדר רקומבינציה גדול מ 50 ס"מ, אז הם אינם קשורים וכך הם פועלים כרומוזומים שונים או זה מזה רחוק מאוד על אותו כרומוזום.
נוסחת Centimorgan וחישוב
עבור מחשבון צנטימורגני, תזדקק לערכים של המספר הכולל של צאצאים ושל מספר הצאצאים הרקומביננטיים. צאצאים רקומביננטיים הם צאצאים שיש להם שילוב אללים שאינו הורי. כדי לעשות זאת, מדענים חוצים הטרוזיגוטה כפולה עם רצסיבית הומוזיגוזית כפולה (לגנים המעניינים), המכונה "הבוחן".
לדוגמה, נניח שיש זבוב זכר עם סוג ג'נו-ג'ר, וזבוב נקבה עם ג'ג'ר. לכל ביציות הנקבות יהיה הגנוטיפ "jr". הזרע הזכרי ללא אירועי מוצלב יתן רק ל- JR ו- jr. עם זאת, הודות לאירועי קרוסאובר ושילוב מחדש, הם עלולים גם לתת ג'וניור או ג'יי.אר.
אז, ישירות בירושה גנוטיפים הוריים יהיה JjRr או jjrr. צאצאים רקומביננטיים יהיו אלה עם הגנוטיפ Jjrr או jjRr. צאצאי זבובים עם גנוטיפים אלו יהיו צאצאים רקומביננטיים מכיוון ששילוב זה בדרך כלל לא היה אפשרי אלא אם כן אירע אירוע מוצלב.
תצטרך להסתכל על כל הצאצאים ולספור גם את הצאצאים הכולל וגם את הצאצאים הרקומביננטיים. ברגע שיש לך את הערכים של צאצאים מוחלטים וגם של צאצאים רקומביננטיים בניסוי שאתה פועל, אתה יכול לחשב תדירות רקומבינציה באמצעות הנוסחה הבאה של צנטימורגן:
תדירות רקומבינציה = (# צאצאים רקומביננטיים / סך כל צאצאים) * 100 מ '
מכיוון שסנטימורג אחד שווה לתדר רקומבינציה של אחוז אחד, אתה יכול גם לכתוב את האחוז שאתה מקבל כמו ביחידות סנטימורג. לדוגמה, אם קיבלת תשובה של 67 אחוז, בסנטימורגנים זה יהיה 67 ס"מ.
חישוב דוגמא
בואו נמשיך עם הדוגמא המשמשת לעיל. שני הזבובים האלה מזדווגים ומספר הצאצאים הבא:
JjRr = 789
jjrr = 815
ג'ז'ר = 143
jjRr = 137
הצאצאים הכולל שווה לכל אותם צאצאים שנוספו, שהם:
צאצאים מוחלט = 789 + 815 + 143 +137 = 1,884
צאצאים רקומביננטיים שווים למספר הצאצאים של Jjrr ו- jjRr, שהם:
צאצאים רקומביננטיים = 143 + 137 = 280
אז, תדירות רקומבינציה בסנטימורגנים היא:
תדירות רקומבינציה = (280 / 1,884) * 100 = 14.9 אחוז = 14.9 ס"מ