پیوند ژنتیکی و نقشهبرداری ژنتیکی
ژنهایی که در یک کروموزوم نزدیک به هم قرار دارند، بیشتر از آنچه شانس اجازه میدهد، با هم به ارث میرسند و نرخی که در آن کراسینگاور آنها را از هم جدا میکند، معیاری برای مرتبسازی ژنها در طول کروموزوم فراهم میکند.
Definition
نقشهبرداری ژنتیکی عبارت است از مرتبسازی ژنها و تخمین فواصل بین آنها در طول یک کروموزوم بر اساس فراوانی فرزندان نوترکیب، به طوری که یک واحد نقشهای (سانتیمورگان) معادل یک درصد نوترکیبی است.
Scope
این موضوع شامل پیوند ژنتیکی و انحراف از تفکیک مستقل، اندازهگیری فراوانی نوترکیبی، تبدیل آن به فاصله نقشهای بر حسب سانتیمورگان، آزمایشهای دو نقطهای و سه نقطهای، تشخیص کراسینگاورهای مضاعف و تداخل، و ساخت نقشههای پیوندی خطی است. این موضوع به نقشهبرداری در سطح نوترکیبی میوز در تلاقیهای انتقال میپردازد؛ روشهای نقشهبرداری فیزیکی و ژنومی در بخش ژنومیک پوشش داده میشوند.
Core questions
- چگونه فراوانی نوترکیبی بین دو جایگاه ژنی به فاصله نقشهای ژنتیکی تبدیل میشود؟
- چرا فراوانی نوترکیبی تنها در فواصل کوتاه یک معیار فاصله قابل اعتماد است؟
- چگونه یک آزمایش سه نقطهای ترتیب ژنها را مشخص کرده و کراسینگاورهای مضاعف را تشخیص میدهد؟
- تداخل چیست و چه چیزی را در مورد مکانیابی کراسینگاورها آشکار میکند؟
Key concepts
- پیوند ژنتیکی و فرزندان نوترکیب در مقابل فرزندان والدینی
- فراوانی نوترکیبی و سانتیمورگان
- آزمایشهای دو نقطهای و سه نقطهای
- ترتیب ژنها و کراسینگاورهای مضاعف
- تداخل و ضریب همزمانی
Mechanisms
گامتهای نوترکیب از کراسینگاور بین کروماتیدهای غیرخواهری کروموزومهای همولوگ در طی پروفاز I میوز ایجاد میشوند؛ احتمال اینکه یک کراسینگاور بین دو جایگاه ژنی رخ دهد با افزایش فاصله فیزیکی بین آنها افزایش مییابد، که فراوانی نوترکیبی را به برآوردی از آن فاصله تبدیل میکند.
Clinical relevance
تجزیه و تحلیل پیوند، روش اصلی مورد استفاده برای مکانیابی ژنهای بیماریزای انسانی قبل از توالییابی کل ژنوم بود و همچنان در مطالعات مبتنی بر خانواده محوری است؛ همین منطق نوترکیبی، ساختار نقشههای ژنتیکی را تشکیل میدهد که مبنای مونتاژهای ژنومی و برنامههای اصلاح نژاد هستند.
History
پس از اینکه مورگان مشاهده کرد که ژنهای وابسته به جنس در مگس سرکه (Drosophila) از تفکیک مستقل پیروی نمیکنند، دانشجوی او استورتوانت در سال ۱۹۱۳ استدلال کرد که فراوانیهای نوترکیبی میتوانند ژنها را به صورت خطی مرتب کنند، و اولین نقشه ژنتیکی را تولید کرد و نوترکیبی را به عنوان معیاری برای فاصله کروموزومی تثبیت نمود.
Key figures
- Thomas Hunt Morgan
- Alfred Sturtevant
- John B. S. Haldane
Related topics
Seminal works
- sturtevant1913
Frequently asked questions
- سانتیمورگان چیست؟
- سانتیمورگان واحدی از فاصله ژنتیکی است که برابر با یک درصد احتمال نوترکیبی بین دو جایگاه ژنی در یک نسل است؛ در فواصل کوتاه تقریباً با فاصله فیزیکی مطابقت دارد، اما این رابطه در طول ژنوم متفاوت است.
- چرا فراوانی نوترکیبی هرگز نمیتواند از پنجاه درصد تجاوز کند؟
- ژنهایی که در یک کروموزوم از هم دور هستند، یا در کروموزومهای مختلف قرار دارند، طوری نوترکیب میشوند که گویی به طور مستقل تفکیک میشوند، که منجر به تعداد مساوی گامتهای نوترکیب و والدینی میشود و حداکثر فراوانی نوترکیبی مشاهده شده را در پنجاه درصد محدود میکند.