Vinculación y mapeo genético: definición y ejemplo

Genes que no se clasifican de forma independiente

Sin el conocimiento de los cromosomas, Mendel sentó las bases para comprender la herencia de genes. Recuerde que los genes se encuentran en los cromosomas y que los cromosomas homólogos se segregan independientemente unos de otros durante la meiosis. Dos genes diferentes deberían terminar en las células sexuales después de la meiosis en las proporciones previstas. Sin embargo, a veces ciertos genes terminan juntos en frecuencias más altas. Este fenómeno ocurre cuando los genes están muy juntos y en el mismo cromosoma. Los genes que están en el mismo cromosoma se definen como ligados .

Los 23 pares de cromosomas en humanos. Las bandas oscuras representan diferentes genes. Los genes del mismo cromosoma están vinculados.

Los genes vinculados viajan juntos y, por lo tanto, terminan juntos en las células del mismo sexo después de la meiosis. Es similar a viajar juntos al trabajo o la escuela: llegarán a la misma hora, al mismo lugar. Los genes son pasajeros y, si están en el mismo autobús, terminarán juntos.

A veces, los genes que viajan en el mismo cromosoma pueden terminar cambiando a otro cromosoma homólogo. Usando la misma ilustración, es similar a un pasajero que cambia de autobús. Esto ocurre debido al proceso de cruce y complica la herencia vinculada. El cruce da como resultado la recombinación . La recombinación significa que la descendencia tiene una combinación de rasgos diferente a la de sus padres. Dos genes del mismo cromosoma que han experimentado un cruce seguirán de nuevo las leyes del surtido independiente. A continuación, debe afirmarse que los genes vinculados que se encuentran muy cerca de los cromosomas viajan juntos. Los genes vinculados más separados en los cromosomas pueden estar sujetos a una clasificación independiente debido al fenómeno de entrecruzamiento.

Si bien los genes AB están inicialmente unidos entre sí, después de cruzarse, los dos se someten a recombinación y se heredarán de forma independiente.

Descendientes recombinantes y no recombinantes

La recombinación de rasgos distingue a los niños de sus padres. Nunca habrá, ni ha habido, otro tú. Si bien los genes que lo hacen provienen de sus padres, los rasgos se heredan en combinaciones diferentes a las de sus padres. Tener nuevas combinaciones de alelos en los gametos se llama gametos recombinantes . El cruce y la recombinación de rasgos de dos padres conduce a muchas combinaciones de rasgos, lo que hace que la descendencia sea única de sus padres. Si la progenie contiene la misma combinación de alelos que el padre, se denomina no recombinante .

Los genes estrechamente vinculados no se mezclarán, por lo que se heredarán exactamente como el padre y no serán recombinantes. Al conocer la frecuencia de aparición de rasgos recombinantes y no recombinantes en la descendencia, se puede calcular la distancia relativa entre genes en un cromosoma. Thomas Morgan se dio cuenta por primera vez de esto en la mosca de la fruta y trazó un mapa de los genes en su cromosoma II. Saber la distancia que separan los genes de un cromosoma permite a los científicos esbozar dónde se encuentran los genes, esto se denomina mapeo de genes .

Mapeo de genes

Si los genes se separan con un surtido independiente, esperaría encontrar una proporción predicha de descendencia. Si, digamos, un cruce dihíbrido F1 se cría con un mutante doble, los resultados deberían ser el mismo número de cuatro descendientes diferentes.

La cruz del surtido independiente:

(F1 dihíbrido) GgLl x ggll (doble mutante)

• En esta lección: Cuerpo gris (G) Cuerpo negro (g) Ala larga (L) Ala corta (l)

Las crías son 1GgLl: 1ggll: 1Ggll 1: ggLl.

Dos descendientes tienen la misma genética idéntica que los padres (GgLl y ggll). Dos tienen combinaciones únicas (Ggll y ggLl.). En otras palabras, la mitad de la descendencia no es recombinante y la otra mitad es recombinante.

Si los genes están muy estrechamente vinculados y ubicados muy juntos, las proporciones no seguirán esta prueba, sino que tendrán toda la descendencia no recombinante.

La cruz si los genes están muy juntos:

GgLl x ggll

Los descendientes son todos GgLl o ggll

Si los genes se encuentran muy separados en el mismo cromosoma, es más probable que se crucen. Cuando ocurre el cruce, el resultado son proporciones de descendencia más cercanas a las proporciones con surtido independiente. Cuanto más cerca esté la descendencia de las proporciones previstas con un surtido independiente, más lejos estarán los genes en un cromosoma. Al conocer la frecuencia de recombinación en la descendencia, puede calcular la distancia entre genes en un cromosoma.

Distancia entre genes

Los primeros experimentos de Thomas Morgan mostraron que la frecuencia de recombinación de la descendencia no solo muestra si los genes están vinculados, sino también la distancia entre esos genes en el cromosoma. En su prueba cruzó una mosca heterocigota, por los rasgos del color del cuerpo y la forma de las alas, con una mosca doble mutante. La mosca heterocigota tenía los rasgos de tipo salvaje de cuerpo gris y alas normales, GgLl. El doble mutante tenía cuerpo negro y alas pequeñas, ggll. Los 2.300 descendientes resultantes fueron

• 965 GgLl
• 944 ggll
• 206 Ggll
• 185 ggLl

Si agrega la descendencia recombinante (Ggll y ggLl), 391 descendencia son únicas de los padres.

Un cruce de prueba de dos genes para ver si están vinculados. Se producen 2.300 crías y los resultados muestran más crías no recombinantes. Los resultados proporcionan evidencia de que los genes están relacionados. Si los genes estuvieran en diferentes cromosomas, mostrarían proporciones 1: 1: 1: 1

La proporción no es cercana a 1: 1: 1: 1, y no todos los descendientes son no recombinantes. Por lo tanto, la frecuencia de descendencia recombinante es 391/2300 = .17 o 17 por ciento. Esto nos dice que la distancia entre los genes está lo suficientemente separada como para que el 17 por ciento de las veces se produzca un cruce y permita la descendencia recombinante.

Resumen de la lección

Esta lección explicó que cuando los genes están vinculados , la descendencia tiene una mayor frecuencia de descendencia no recombinante . La recombinación se produce debido al cruzamiento y al surtido independiente, y conduce a una descendencia recombinante , que no es idéntica a los padres. Al comparar la frecuencia de la descendencia recombinante, puede determinar qué tan separados están dos genes en un cromosoma, un proceso llamado mapeo de genes .