پیوند ژنتیکی

پیوند ژنتیکی تمایل آلل‌ها در جایگاه‌هایی است که در یک کروموزوم نزدیک به هم قرار دارند تا بیشتر از آنچه به‌طور تصادفی انتظار می‌رود، با هم به ارث برسند. این پدیده استثنایی بر قانون تفکیک مستقل مندل و ویژگی‌ای است که امکان نقشه‌برداری ژن‌ها را با پیگیری اینکه نشانگرهای نزدیک چقدر اغلب در خانواده‌ها با هم منتقل می‌شوند، فراهم می‌کند.

Definition

پیوند ژنتیکی به ارث رسیدن همزمان آلل‌ها در دو یا چند جایگاه بر روی یک کروموزوم با فراوانی بیشتر از آنچه توسط تفکیک مستقل پیش‌بینی می‌شود، است که نشان‌دهنده نزدیکی فیزیکی آنها و احتمال کم جدا شدن آنها توسط نوترکیبی در طول میوز است.

Scope

این مدخل به این موضوع می‌پردازد که پیوند چیست، چرا از تفکیک مستقل منحرف می‌شود، کسر نوترکیبی که آن را کمی‌سازی می‌کند، و چارچوب امتیاز LOD که برای آزمایش پیوند در شجره‌نامه‌های انسانی استفاده می‌شود. این مفهوم پیوند را به عنوان یک مفهوم مرجع در ژنتیک انتقال و پزشکی در نظر می‌گیرد، نه به عنوان یک آزمایش بالینی.

Core questions

• چه زمانی دو جایگاه به‌طور مستقل تفکیک می‌شوند و چه زمانی با هم پیوند دارند؟
• قدرت پیوند چگونه کمی‌سازی می‌شود؟
• پیوند بین یک نشانگر و یک جایگاه بیماری چگونه می‌تواند یک ژن بیماری را مکان‌یابی کند؟

Key concepts

• پیوند در مقابل تفکیک مستقل
• کسر نوترکیبی (تتا)
• فاز کوپلینگ (سیس) و رپولسیون (ترانس)
• امتیاز LOD
• تجزیه و تحلیل پیوند در شجره‌نامه‌ها
• جایگاه‌های نشانگر

Mechanisms

قانون تفکیک مستقل مندل برای جایگاه‌های روی کروموزوم‌های مختلف یا جایگاه‌های دور از هم روی یک کروموزوم صادق است، زیرا آلل‌هایی که حمل می‌کنند به‌طور مستقل به گامت‌ها تفکیک می‌شوند. هنگامی که دو جایگاه نزدیک به هم روی یک کروموزوم قرار دارند، کراسینگ‌اور به ندرت بین آنها اتفاق می‌افتد، بنابراین ترکیب‌های والدینی آلل‌ها معمولاً دست‌نخورده منتقل می‌شوند و ترکیب‌های نوترکیب نادر هستند. کسر نوترکیبی (تتا)، نسبت میوزهایی که بین جایگاه‌ها نوترکیب هستند، از نزدیک 0 برای جایگاه‌های با پیوند قوی تا 0.5 برای جایگاه‌های بدون پیوند متغیر است. در ژنتیک انسانی، جایی که آمیزش‌های کنترل‌شده غیرممکن است، پیوند به‌طور آماری شناسایی می‌شود: امتیاز LOD که توسط مورتون (1955) معرفی شد، احتمال داده‌های خانواده را تحت یک کسر نوترکیبی معین در برابر احتمال عدم پیوند مقایسه می‌کند، با LOD 3 که به‌طور قراردادی به عنوان شواهدی از پیوند در نظر گرفته می‌شود.

Clinical relevance

پیوند بین یک نشانگر ژنتیکی و یک جایگاه بیماری اساس مکان‌یابی ژن مبتنی بر خانواده است؛ ردیابی اینکه کدام آلل‌های نشانگر با بیماری در یک شجره‌نامه هم‌تفکیک می‌شوند، می‌تواند به منطقه کروموزومی که ژن بیماری در آن قرار دارد، اشاره کند. این موضوع نحوه تولید شواهد تحقیقاتی برای مکان ژن را توصیف می‌کند و یک پس‌زمینه مرجع است، نه یک توصیه تشخیصی یا درمانی.

History

پیوند برای اولین بار زمانی شناسایی شد که آمیزش‌ها قانون تفکیک مستقل را نقض کردند، و گروه مورگان آن را به عنوان ارتباط فیزیکی ژن‌ها بر روی کروموزوم‌ها تفسیر کردند. استورتوانت (1913) فرکانس‌های نوترکیبی بین عوامل دروزوفیلا با پیوند را به اولین نقشه ژنتیکی خطی تبدیل کرد. برای شجره‌نامه‌های انسانی، جایی که آمیزش‌های تجربی امکان‌پذیر نیستند، مورتون (1955) آزمون متوالی امتیاز LOD را توسعه داد که به روش استاندارد برای شناسایی پیوند و، با نشانگرهای مولکولی، برای مکان‌یابی ژن‌های بیماری انسانی تبدیل شد.

Key figures

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

Seminal works

• sturtevant-1913
• morton-1955

Frequently asked questions

چه کسر نوترکیبی به معنای عدم پیوند دو جایگاه است؟

کسر نوترکیبی 0.5 نشان می‌دهد که گامت‌های نوترکیب و غیرنوترکیب به یک اندازه فراوان هستند، که همان چیزی است که تفکیک مستقل تولید می‌کند، بنابراین جایگاه‌ها عملاً بدون پیوند هستند.

امتیاز LOD 3 به چه معناست؟

این امتیاز مربوط به نسبت شانس 1000 به 1 به نفع پیوند در کسر نوترکیبی آزمایش‌شده نسبت به عدم پیوند است، که آستانه قراردادی برای اعلام پیوند معنی‌دار در یک مطالعه شجره‌نامه است.