Distancia de mapa genético y centimorgan

La distancia de mapa genético expresa cuán separados están dos loci en términos de la frecuencia con la que la recombinación los separa, en lugar de en pares de bases físicas. Su unidad es el centimorgan, definido de modo que un centimorgan corresponde a una frecuencia de recombinación del uno por ciento; convierte una estadística de herencia observable en una medida aditiva de posición a lo largo de un cromosoma.

Definition

La distancia de mapa genético es una medida de la separación entre dos loci derivada de la frecuencia de recombinación, expresada en centimorgans (cM), donde un centimorgan equivale a una probabilidad del uno por ciento de que ocurra un evento de recombinación entre los loci en una sola meiosis.

Scope

Esta entrada cubre la definición del centimorgan, cómo la frecuencia de recombinación se traduce en distancia aditiva, las funciones de mapeo que corrigen los entrecruzamientos múltiples y la distinción entre distancia genética y física. Es un tema de referencia sobre la base cuantitativa del mapeo genético.

Core questions

• ¿Qué significa un centimorgan y por qué no es una distancia física?
• ¿Por qué la frecuencia de recombinación no es simplemente aditiva en intervalos largos?
• ¿Cómo relacionan las funciones de mapeo la frecuencia de recombinación con la distancia del mapa?
• ¿En qué se diferencia la distancia genética de la distancia física?

Key concepts

• Centimorgan (unidad de mapa)
• Frecuencia de recombinación como indicador de distancia
• Aditividad de las distancias de mapa
• Funciones de mapeo (Haldane, Kosambi)
• Interferencia de entrecruzamiento
• Distancia genética versus distancia física

Mechanisms

La perspicacia de Sturtevant fue que la frecuencia de recombinación entre dos loci puede servir como un indicador de su distancia, ya que los entrecruzamientos ocurren con mayor frecuencia entre loci ampliamente separados. Una unidad de mapa, el centimorgan, se define como la distancia que produce un uno por ciento de descendencia recombinante. En intervalos cortos, la frecuencia de recombinación es aproximadamente igual a la distancia del mapa y las distancias son aditivas; en intervalos más largos, los entrecruzamientos dobles pueden devolver las cromátidas a la disposición parental, por lo que la frecuencia de recombinación observada subestima el número real de eventos de entrecruzamiento y se satura cerca de 0.5. Las funciones de mapeo corrigen esto: la función de Haldane (1919) asume que los entrecruzamientos ocurren de forma independiente (sin interferencia), mientras que la función de Kosambi (1943) incorpora interferencia positiva, en la que un entrecruzamiento suprime otro cercano. Debido a que las tasas de recombinación varían a lo largo del genoma, la distancia genética en centimorgans no corresponde a un número constante de pares de bases de distancia física.

Clinical relevance

La distancia de mapa genético es la escala en la que se informan el ligamiento y la localización de genes de enfermedades, por lo que los centimorgans aparecen al describir cuán cerca se encuentra un marcador de un locus de enfermedad. Esta entrada es información de referencia sobre la medición y no constituye una base para el diagnóstico o tratamiento individual.

History

Sturtevant (1913) fue el primero en utilizar los porcentajes de recombinación como distancias para dibujar un mapa genético, y la unidad de distancia de mapa fue posteriormente nombrada centimorgan en honor a Thomas Hunt Morgan. A medida que se hizo evidente que la frecuencia de recombinación no aumenta linealmente en intervalos largos, se introdujeron las funciones de mapeo: Haldane (1919) derivó una función asumiendo que no había interferencia, y Kosambi (1943) proporcionó una que acomodaba la interferencia de entrecruzamiento, ambas todavía utilizadas para construir mapas genéticos.

Key figures

• Alfred Sturtevant
• J. B. S. Haldane
• Damodar Dharmananda Kosambi
• Thomas Hunt Morgan

Seminal works

• sturtevant-1913
• haldane-1919
• kosambi-1943

Frequently asked questions

¿Un centimorgan siempre equivale al mismo número de pares de bases?

No. La relación entre la distancia genética y física varía a lo largo del genoma porque las tasas de recombinación difieren entre regiones; en promedio, un centimorgan corresponde aproximadamente a un megabase en el genoma humano, pero esto es solo una aproximación.

¿Por qué son necesarias las funciones de mapeo?

Debido a que los entrecruzamientos dobles entre loci distantes pueden ser invisibles en la descendencia, la frecuencia de recombinación bruta subestima el número real de entrecruzamientos; las funciones de mapeo convierten la frecuencia de recombinación en una distancia aditiva que tiene en cuenta esto.