Liaison génétique et cartographie génétique

Les gènes situés à proximité les uns des autres sur un chromosome sont transmis conjointement plus fréquemment que ne le voudrait le hasard, et la fréquence à laquelle le crossing-over les sépare permet d'établir un ordre pour les gènes le long du chromosome.

Definition

La cartographie génétique consiste à ordonner les gènes et à estimer les distances qui les séparent le long d'un chromosome à partir de la fréquence des descendants recombinants, une unité de carte (centimorgan) correspondant à un pour cent de recombinaison.

Scope

Ce thème couvre la liaison génétique et l'écart par rapport à l'assortiment indépendant, la mesure de la fréquence de recombinaison, sa conversion en distance génétique (en centimorgans), les croisements tests à deux et trois points, la détection des doubles crossing-over et de l'interférence, ainsi que la construction de cartes de liaison linéaires. Il traite de la cartographie au niveau de la recombinaison méiotique dans les croisements de transmission ; les méthodes de cartographie physique et génomique sont abordées dans le cadre de la génomique.

Core questions

• Comment la fréquence de recombinaison entre deux loci se traduit-elle en distance génétique sur une carte ?
• Pourquoi la fréquence de recombinaison n'est-elle une mesure de distance fiable que sur de courts intervalles ?
• Comment un croisement test à trois points établit-il l'ordre des gènes et détecte-t-il les doubles crossing-over ?
• Qu'est-ce que l'interférence, et que révèle-t-elle sur le positionnement des crossing-over ?

Key concepts

• Liaison génétique et descendants recombinants versus parentaux
• Fréquence de recombinaison et le centimorgan
• Croisements tests à deux et trois points
• Ordre des gènes et doubles crossing-over
• Interférence et le coefficient de coïncidence

Mechanisms

Les gamètes recombinants résultent du crossing-over entre les chromatides non-sœurs de chromosomes homologues pendant la prophase I de la méiose ; la probabilité qu'un crossing-over se produise entre deux loci augmente avec la distance physique qui les sépare, faisant de la fréquence de recombinaison un estimateur de cette distance.

Clinical relevance

L'analyse de liaison était la principale méthode utilisée pour localiser les gènes de maladies humaines avant le séquençage du génome entier et reste centrale dans les études familiales ; la même logique de recombinaison structure les cartes génétiques qui servent de référence aux assemblages de génomes et aux programmes de sélection.

History

Après que Morgan eut observé que les gènes liés au sexe chez la Drosophile ne respectaient pas l'assortiment indépendant, son étudiant de premier cycle Sturtevant a déduit en 1913 que les fréquences de recombinaison pouvaient ordonner les gènes de manière linéaire, produisant la première carte génétique et établissant la recombinaison comme mesure de la distance chromosomique.

Key figures

• Thomas Hunt Morgan
• Alfred Sturtevant
• John B. S. Haldane

Seminal works

• sturtevant1913

Frequently asked questions

Qu'est-ce qu'un centimorgan ?

Un centimorgan est une unité de distance génétique égale à une probabilité de un pour cent de recombinaison entre deux loci en une seule génération ; sur de courts intervalles, il correspond approximativement à la distance physique, mais la relation varie le long du génome.

Pourquoi la fréquence de recombinaison ne peut-elle jamais dépasser cinquante pour cent ?

Les gènes éloignés sur un chromosome, ou situés sur des chromosomes différents, se recombinent comme s'ils s'assortissaient indépendamment, ce qui produit un nombre égal de gamètes recombinants et parentaux et plafonne la fréquence de recombinaison observée à cinquante pour cent.