Genetik Harita Mesafesi ve Sentimorgan
Genetik harita mesafesi, iki lokusun fiziksel baz çiftleri cinsinden değil, rekombinasyonun onları ne sıklıkta ayırdığı açısından ne kadar uzakta olduğunu ifade etmektedir. Birimi sentimorgan olup, bir sentimorganın yüzde bir rekombinasyon frekansına karşılık gelecek şekilde tanımlanmaktadır; bu, gözlemlenebilir bir kalıtım istatistiğini, bir kromozom boyunca konumun toplanabilir bir ölçüsüne dönüştürmektedir.
Tanım
Genetik harita mesafesi, rekombinasyon frekansından türetilen, iki lokus arasındaki ayrımı ölçen bir birim olup, sentimorgan (cM) cinsinden ifade edilmektedir; burada bir sentimorgan, tek bir mayoz bölünmede lokuslar arasında bir rekombinasyon olayının meydana gelme olasılığının yüzde birine eşit olmaktadır.
Kapsam
Bu madde, sentimorganın tanımını, rekombinasyon frekansının toplanabilir mesafeye nasıl dönüştürüldüğünü, çoklu krossing-over'ları düzelten haritalama fonksiyonlarını ve genetik ile fiziksel mesafe arasındaki ayrımı kapsamaktadır. Gen haritalamasının nicel temeli üzerine bir referans konudur.
Temel sorular
- Bir sentimorgan ne anlama gelmektedir ve neden fiziksel bir mesafe değildir?
- Rekombinasyon frekansı neden uzun aralıklarda basitçe toplanabilir değildir?
- Haritalama fonksiyonları rekombinasyon frekansını harita mesafesiyle nasıl ilişkilendirmektedir?
- Genetik mesafe fiziksel mesafeden nasıl farklılık göstermektedir?
Anahtar kavramlar
- Sentimorgan (harita birimi)
- Mesafe vekili olarak rekombinasyon frekansı
- Harita mesafelerinin toplanabilirliği
- Haritalama fonksiyonları (Haldane, Kosambi)
- Krossing-over girişimi
- Genetik ve fiziksel mesafe
Mekanizmalar
Sturtevant'ın öngörüsü, iki lokus arasındaki rekombinasyon frekansının, krossing-over'ların geniş aralıklarla ayrılmış lokuslar arasında daha sık meydana gelmesi nedeniyle, onların mesafesi için bir vekil görevi görebileceği yönündeydi. Bir harita birimi olan sentimorgan, yüzde bir rekombinant yavru veren mesafe olarak tanımlanmaktadır. Kısa aralıklarda, rekombinasyon frekansı yaklaşık olarak harita mesafesine eşit olmakta ve mesafeler toplanabilir niteliktedir; daha uzun aralıklarda ise, çift krossing-over'lar kromatitleri ebeveyn düzenlemesine geri döndürebilmekte, bu nedenle gözlemlenen rekombinasyon frekansı gerçek krossing-over olay sayısını hafife almakta ve 0.5'e yakın bir doygunluğa ulaşmaktadır. Haritalama fonksiyonları bunu düzeltmektedir: Haldane'ın (1919) fonksiyonu krossing-over'ların bağımsız olarak meydana geldiğini (girişim yok) varsayarken, Kosambi'nin (1943) fonksiyonu, bir krossing-over'ın yakındaki başka birini bastırdığı pozitif girişimi içermektedir. Rekombinasyon oranları genom boyunca değiştiği için, sentimorgan cinsinden genetik mesafe, sabit bir fiziksel mesafe baz çifti sayısına karşılık gelmemektedir.
Klinik önem
Genetik harita mesafesi, bağlantı (linkage) ve hastalık geni lokalizasyonunun raporlandığı ölçek olup, bu nedenle bir belirtecin bir hastalık lokusuna ne kadar yakın olduğunu tanımlarken sentimorganlar kullanılmaktadır. Bu madde, ölçüm hakkında referans niteliğinde bir arka plan bilgisi sunmakta olup, bireysel teşhis veya tedavi için bir temel oluşturmamaktadır.
Tarihçe
Sturtevant (1913) genetik bir harita çizmek için ilk olarak rekombinasyon yüzdelerini mesafe olarak kullanmış ve harita mesafesi birimi daha sonra Thomas Hunt Morgan'ın adını taşıyarak sentimorgan olarak adlandırılmıştır. Rekombinasyon frekansının uzun aralıklarda doğrusal olarak artmadığı anlaşıldıkça, haritalama fonksiyonları tanıtılmıştır: Haldane (1919) girişim olmadığını varsayan bir fonksiyon türetmiş ve Kosambi (1943) krossing-over girişimini barındıran bir fonksiyon sunmuştur; her ikisi de genetik haritalar oluşturmak için hala kullanılmaktadır.
Öne çıkan isimler
- Alfred Sturtevant
- J. B. S. Haldane
- Damodar Dharmananda Kosambi
- Thomas Hunt Morgan
İlgili konular
Temel eserler
- sturtevant-1913
- haldane-1919
- kosambi-1943
Sıkça sorulan sorular
- Bir sentimorgan her zaman aynı sayıda baz çiftine mi eşittir?
- Hayır. Genetik ve fiziksel mesafe arasındaki ilişki, rekombinasyon oranları bölgeler arasında farklılık gösterdiği için genom boyunca değişmektedir; ortalama olarak bir sentimorgan insan genomunda yaklaşık bir megabaza karşılık gelmekle birlikte, bu yalnızca bir yaklaşımdır.
- Haritalama fonksiyonlarına neden ihtiyaç duyulmaktadır?
- Uzak lokuslar arasındaki çift krossing-over'lar yavruda görünmez olabildiğinden, ham rekombinasyon frekansı gerçek krossing-over sayısını hafife almaktadır; haritalama fonksiyonları, rekombinasyon frekansını bunu hesaba katan toplanabilir bir mesafeye dönüştürmektedir.