الارتباط الجيني

الارتباط الجيني هو ميل الأليلات في المواقع الجينية التي تقع بالقرب من بعضها البعض على نفس الكروموسوم إلى أن تورث معًا بوتيرة أعلى مما هو متوقع بالصدفة. إنه الاستثناء لقانون مندل للتوزيع المستقل والخاصية التي تجعل من الممكن رسم خرائط الجينات من خلال تتبع مدى تكرار انتقال الواسمات القريبة معًا عبر العائلات.

Definition

الارتباط الجيني هو التوارث المشترك للأليلات في موقعين أو أكثر على نفس الكروموسوم بتردد أكبر مما هو متوقع من التوزيع المستقل، مما يعكس قربها الفيزيائي واحتمال ضئيل أن يفصلها إعادة التركيب أثناء الانقسام الاختزالي.

Scope

يتناول هذا المدخل ماهية الارتباط، ولماذا ينحرف عن التوزيع المستقل، وكسر إعادة التركيب الذي يحدده كميًا، وإطار عمل درجة LOD المستخدم لاختبار الارتباط في سلاسل النسب البشرية. يتعامل مع الارتباط كمفهوم مرجعي في علم الوراثة الانتقالية والطبية، وليس كاختبار سريري.

Core questions

• متى تتوزع المواقع الجينية بشكل مستقل، ومتى تكون مرتبطة؟
• كيف يتم تحديد قوة الارتباط كميًا؟
• كيف يمكن للارتباط بين واسم وموقع مرض أن يحدد موقع جين المرض؟

Key concepts

• الارتباط مقابل التوزيع المستقل
• كسر إعادة التركيب (ثيتا)
• طور الاقتران (cis) والتنافر (trans)
• درجة LOD
• تحليل الارتباط في سلاسل النسب
• مواقع الواسمات

Mechanisms

ينطبق قانون مندل للتوزيع المستقل على المواقع الجينية الموجودة على كروموسومات مختلفة أو متباعدة جدًا على نفس الكروموسوم، لأن الأليلات التي تحملها يتم فرزها في الأمشاج بشكل مستقل. عندما يقع موقعان جينيان متقاربين على كروموسوم واحد، نادرًا ما يحدث عبور بينهما، لذلك عادةً ما تنتقل التوليفات الأبوية للأليلات سليمة وتكون التوليفات الناتجة عن إعادة التركيب نادرة. يتراوح كسر إعادة التركيب (ثيتا)، وهو نسبة الانقسامات الاختزالية التي تكون فيها إعادة تركيب بين الموقعين، من ما يقرب من 0 للمواقع المرتبطة بإحكام إلى 0.5 للمواقع غير المرتبطة. في علم الوراثة البشرية، حيث تكون التزاوجات المراقبة مستحيلة، يتم الكشف عن الارتباط إحصائيًا: تقارن درجة LOD التي قدمها مورتون (1955) احتمالية بيانات العائلة في ظل كسر إعادة تركيب معين مقابل الاحتمالية في ظل عدم وجود ارتباط، مع اعتبار درجة LOD 3 تقليديًا كدليل على الارتباط.

Clinical relevance

الارتباط بين واسم جيني وموقع مرض هو أساس تحديد موقع الجينات على أساس عائلي؛ يمكن لتتبع أي أليلات الواسمات تتشارك في الانفصال مع المرض في سلسلة نسب أن يشير إلى المنطقة الكروموسومية التي يقع فيها جين المرض. يصف هذا كيفية توليد الأدلة البحثية لموقع الجين وهو خلفية مرجعية، وليس توصية تشخيصية أو علاجية.

History

تم التعرف على الارتباط لأول مرة عندما انتهكت التزاوجات قانون التوزيع المستقل، وفسرت مجموعة مورغان ذلك على أنه ارتباط فيزيائي للجينات على الكروموسومات. حول ستورتيفانت (1913) ترددات إعادة التركيب بين عوامل الدروسوفيلا المرتبطة إلى أول خريطة جينية خطية. بالنسبة لسلاسل النسب البشرية، حيث لا يمكن إجراء التزاوجات التجريبية، طور مورتون (1955) اختبار درجة LOD المتسلسل، والذي أصبح الطريقة القياسية للكشف عن الارتباط، ومع الواسمات الجزيئية، لتحديد مواقع جينات الأمراض البشرية.

Key figures

• Thomas Hunt Morgan
• Alfred Sturtevant
• Newton Morton
• Jurg Ott

Seminal works

• sturtevant-1913
• morton-1955

Frequently asked questions

ما هو كسر إعادة التركيب الذي يعني أن موقعين جينيين غير مرتبطين؟

يشير كسر إعادة التركيب البالغ 0.5 إلى أن الأمشاج المعاد تركيبها وغير المعاد تركيبها متساوية في التكرار، وهو ما ينتجه التوزيع المستقل، لذا فإن المواقع الجينية غير مرتبطة فعليًا.

ماذا تعني درجة LOD البالغة 3؟

إنها تتوافق مع احتمالات 1000 إلى 1 لصالح الارتباط عند كسر إعادة التركيب المختبر على عدم وجود ارتباط، وهي العتبة التقليدية لإعلان الارتباط الهام في دراسة سلسلة نسب.