Sisu
- Mis on Centimorgan?
- Kuidas Centimorganeid kasutatakse?
- Centimorgani valem ja arvutamine
- Arvutamise näide
Igapäevaelus mõõdame vahemaid meetrites, jalgades, miilides, millimeetrites jne. Kuidas aga väljendaksite kromosoomis kahe geeni vahelist kaugust? Kõik standardsed mõõtühikud on liiga suured ja ei kehti meie geneetika kohta.
Thats kus üksus sentimorgan (sageli lühendatud cM). Kui sentimorgaane kasutatakse kromosoomi geenide esindamiseks kaugusühikuna, kasutatakse seda ka rekombinatsiooni sageduse tõenäosuse ühikuna.
Rekombinatsioon on loodusnähtus (mida kasutatakse ka geenitehnoloogias), kus ristumisürituste ajal vahetatakse geenid kromosoomides. See korraldab ümber geenid, mis võib lisada sugurakkude geneetilisele varieeruvusele ja mida saab kasutada ka kunstlikuks geenitehnoloogiaks.
Mis on Centimorgan?
A sentimorgan, tuntud ka kui a geneetilise kaardi ühik (gmu) on keskmes tõenäosuse ühik. Üks cM võrdub kahe geeni kaugusega, mis annab rekombinatsiooni sageduseks ühe protsendi. Teisisõnu, üks cM tähistab a ühe protsendi võimalus et üks geen eraldatakse teisest geenist ülekandmise sündmuse tõttu.
Mida suurem on sentimorganite hulk, seda kaugemal asuvad geenid üksteisest.
See on mõttekas, kui mõelda, mis on ületamine ja rekombinatsioon. Kui kaks geeni asuvad üksteise kõrval, on palju väiksem tõenäosus, et nad eraldatakse üksteisest lihtsalt seetõttu, et nad asuvad üksteise lähedal, mistõttu rekombinatsiooni protsent, mida üks cM esindab, on nii madal: selle tõenäosus on palju väiksem tekkida siis, kui geenid asuvad üksteise lähedal.
Kui kaks geeni asuvad teineteisest kaugemal, on ka cM-i kaugus suurem, mis tähendab, et nad eralduvad ristumise ajal palju tõenäolisemalt, mis vastab sentimorgaanilise ühiku esindatud suuremale tõenäosusele (ja kaugusele).
Kuidas Centimorganeid kasutatakse?
Kuna sentimorganid tähistavad nii rekombinatsiooni sagedust kui ka geenide vahemaad, on neil paar erinevat kasutamist. Esimene on lihtsalt geenide asukoha kaardistamine kromosoomides. Teadlaste hinnangul võrdub üks mikroelementide sisaldus inimeses umbes miljoni aluspaariga.
See võimaldab teadlastel teha rekombinatsiooni sageduse mõistmiseks katseid ja seejärel võrdsustada need geeni pikkuse ja vahemaaga, mis võimaldab neil luua kromosoomi ja geenikaarte.
Seda saab kasutada ka vastupidisel viisil. Kui teate näiteks kahe geeni vahelist kaugust aluspaarides, saate selle arvutada sentimorgaanides ja seega arvutada nende geenide rekombinatsiooni sageduse. Seda kasutatakse ka selleks, et testida, kas geenid on "seotud", mis tähendab kromosoomis väga lähestikku.
Kui rekombinatsiooni sagedus on vähem kui 50 cM, see tähendab, et geenid on omavahel seotud. Teisisõnu tähendab see, et kaks geeni on lähestikku ja on "seotud" oleku kaudu sama kromosoom. Kui kahel geenil on rekombinatsiooni sagedus suurem kui 50 cM, siis nad pole omavahel ühendatud ja on siis sisse lülitatud erinevad kromosoomid või väga kaugel üksteisest samal kromosoomil.
Centimorgani valem ja arvutamine
Centimorgani kalkulaatori jaoks vajate nii järglaste koguarvu kui ka rekombinantsete järglaste arvu väärtusi. Rekombinantsed järglased on järglased, millel on vanemlik alleelide kombinatsioon. Selleks ristavad teadlased topeltheterosügooti kahekordse homosügootse retsessiiviga (huvipakkuvate geenide jaoks), mida nimetatakse "testeriks".
Näiteks oletagem, et isane lendab genotüübiga JjRr ja emane lendab jjrr-ga. Kõigil emasloomadel on genotüüp "jr". Meeste sperma ilma ületamissündmusteta annaks ainult JR ja jr. Kuid tänu ristandumise sündmustele ja rekombinatsioonile võivad nad potentsiaalselt anda ka Jr või jR.
Niisiis, otse päritud vanemlikud genotüübid oleks kas JjRr või jjrr. Rekombinantne järglased oleksid need, kelle genotüüp on Jjrr või jjRr. Nende genotüüpidega kärbeste järglased oleksid rekombinantsed järglased, kuna see kombinatsioon poleks tavaliselt võimalik, kui ei oleks toimunud ristumissündmust.
Peate vaatama kõiki järglasi ja arvestama nii järglaste koguarvu kui ka rekombinantseid järglasi. Kui teil on käimasolevas katses nii üld- kui ka rekombinantse järglaste väärtused, saate rekombinatsiooni sageduse arvutada järgmise sentimorgani valemi abil:
Rekombinatsiooni sagedus = (rekombinantse järglaste arv / järglaste koguarv) * 100m
Kuna üks sentimorgan on võrdne ühe protsendi rekombinatsiooni sagedusega, võite kirjutada ka selle protsendi, mille saate, nagu sentimorgani ühikutes. Näiteks kui vastus on 67 protsenti, siis sentimorgaanides, mis oleks 67 cM.
Arvutamise näide
Jätkame ülaltoodud näitega. Need kaks kärbest paarituvad ja neil on järgmine arv järglasi:
JjRr = 789
jjrr = 815
Jjrr = 143
jjRr = 137
Järglaste koguarv võrdub kõigi lisatud järglastega, mis on:
Kokku järglasi = 789 + 815 + 143 +137 = 1,884
Rekombinantne järglane on võrdne Jjrr ja jjRr järglaste arvuga, mis on:
Rekombinantne järglased = 143 + 137 = 280
Seega on rekombinatsiooni sagedus centimorganites:
Rekombinatsiooni sagedus = (280/1 884) * 100 = 14,9 protsenti = 14,9 cM