Geny sprzężone

Geny sprzężone
Dziedziczenie 2 cech - pełna
dominacja
1
Dziedziczenie 2 cech - pełna
dominacja
Krzyżówka testowa
2
Niezależne dziedziczenie cech
aabb
aabb
X
X
AABB
ab
AaBb
AaBb
aabb
Aabb
aaBb
AaBb
AB
Ab
aB
ab
AaBb
Aabb
aaBb
aabb
25%
25%
25%
25%
Geny na chromosomach
A
a
b
B
C
c
D
d
E
e
f
F
G
g
3
Crossing-over
Crossing-over
A
a
A
a
a
A
A
a
A
a
B
b
B
b
B
b
B
b
B
b
C
c
C
c
C
c
C
c
c
C
4
Sprzężenie genów
20%
A
B
a
b
100%
ab
AB
ab
Ab
aB
AaBb
aabb
Aabb
aaBb
40%
40%
10%
10%
80%
20%
Niezależne dziedziczenie cech
aabb
aabb
X
X
AABB
ab
AaBb
AaBb
aabb
Aabb
aaBb
AaBb
AB
Ab
aB
ab
AaBb
Aabb
aaBb
aabb
25%
25%
25%
25%
5
Typy sprzężeń
A
a
A
a
A
a
A
a
B
b
b
B
b
B
B
b
CIS
TRANS
Mapowanie genów
20cM
C
A
30cM
50cM
B
C
30cM
10cM
6
Badanie sprzężeń u ludzi
• Bazuje się na danych z dostępnych rodzin
• Oparte jest o polimorfizm wystepujący w populacji
• Przynajmniej jedno z rodziców powinno być
podwójna heterozygotą
• Parametry charakteryzujące polimorfizm populacji to
– PIC (polymorphism information content) – wskazuje na
prawdopodobieństwo, że każdy potomek rodzica z allelem
dominującym będzie przydatny dla analizy sprzężeń
• PIC = 2pq – 2p2q2
– HET (heterozigosity) – częstotliwość występowania w
populacji heterozygot
• HET = 2pq
LOD (logarithm of odds)
• Logarytm dziesiętny ze stosunku
prawdopodobienstwa pojawienia się potomstwa w
wyniku sprzężenia genów, do prawdopodobienstwa
pojawienia się potomstwa gdy sprzezenia nie ma
• Za sprzężeniem przemawia wartość LOD większa niż
3,0
7
Zespół paznokieć-rzepka
•
•
•
•
Dziedziczenie autosomalne
dominujące
Hypoplazja paznokci,
niedorozwój rzepki, narośla
kostne na kości biodrowej
Mutacja w genie LMX1B w
locus 9q34
Gen jest sprzężony z locus
antygenów układu AB0
Badanie sprzężeń u ludzi
NnA
NA/n0
nnB
N0/nA
nB/nB
NnB
nnAB
N0/nB
NA/n0 -> N0 = 0,5x
nA/nB
P = (0.5x)2
NA/n0 -> nA = 0.5x
N0/nA -> N0 = 0,5(1-x)
P = [0.5(1-x)]2
N0/nA -> nA = 0.5(1-x)
8
Badanie sprzężeń u ludzi
NnA
NA/n0
nnB
N0/nA
nB/nB
NnB
nnAB
N0/nB
NA/n0
nA/nB
P = (0.5x)2
P = (0,5x)2+[0,5(1-x)]2 = 0,25(1-2x+x2)
N0/nA
P = [0.5(1-x)]2
Badanie sprzężeń u ludzi
NnA
NA/n0
nnB
N0/nA
nB/nB
NnB
nnAB
N0/nB
nA/nB
P = (0,5x)2+[0,5(1-x)]2 = 0,25(1-2x+x2) P0,5 = 2/16 P0 = 4/16
x
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
P
2.0
1.64
1.36
1.16
1,04
1.0
LOD = log10(Px/P0.5) LOD >= 3 – sprzężenie LOD <= -2 – brak sprz.
9
Typy map genetycznych
•
•
•
•
Mapa genetyczna – mapa będąca umownym schematem
pokazującym kolejność genów na chromosomie. Na mapie
genetycznej geny są punktami (mają zerową długość).
Odległości pomiędzy genami na mapie genetycznej podawane
są w centymorganach.
Mapa fizyczna – mapa pokazująca lokalizację genów na tle
cząsteczki DNA tworzącej chromosom. Na mapie fizycznej geny
mają określoną długość. Odległości pomiędzy genami
podawane są w tysiącach, lub milionach, par nukleotydów (kpz,
Mpz, kbp, Mbp).
Odległości pomiędzy genami na mapie genetycznej i fizycznej
nie są wcale proporcjonalne.
Mapa cytogenetyczna – mapa pokazująca lokalizację genów na
tle wzoru prążkowego chromosomów metafazalnych.
Mapa genetyczna
10
Mapa cytogenetyczna
Mapa fizyczna
11
Markery genetyczne
• Markery genetyczne to określone, charakterystyczne,
możliwe do wykrycia sekwencje DNA znajdujące się
na tyle blisko innych sekwencji DNA, że występuje
pomiędzy nimi zjawisko sprzężenia.
• Markerami mogą być geny, lub sekwencje
niekodujące.
• Markery muszą być sekwencjami polimorficznymi.
• Markery mogą służyć do śledzenia dziedziczenia
nieznanych sekwencji DNA.
• Często użytecznymi markerami są sekwencje DNA
mikrosatelitarnego lub minisatelitarnego.
Markery genetyczne
12
Klonowanie pozycyjne
• Metoda poszukiwania genów letalnych, dla których
znane są objawy kliniczne, ale nie wiadomo nic o ich
strukturze molekularnej
• Polega na badaniu sprzężeń pomiędzy genem
letalnym a szeregiem markerów genetycznych o
dobrze znanej lokalizacji w genomie
• Klonowanie pozycyjne pozwala na zlokalizowanie
genu letalnego pomiędzy dwoma markerami
genetycznymi oddalonymi na mapie fizycznej o ok. 1
Mpz.
• Pozwala to na zawężenie obszaru poszukiwań
prowadzonych metodami molekularnymi
13