Crossing-over. over. synaptonemální komplex

Transkript

1 Genetické mapy

2 Crossing-over over v průběhu profáze I meiózy princip rekombinace genetického materiálu mezi maternálním a paternálním chromosomem synaptonemální komplex zlomy a nová spojení chromatinových řetězců nutná přítomnost konkrétních štěpících enzymů a polymeráz synaptonemální komplex

3 Vazba genů v rámci jednoho chromosomu jsou geny uspořádány lineárně mezi jednotlivými geny téhož chromosomu tedy existuje vazba celá jejich sada (vazbová skupina) migruje do nově vznikajících gamet celé chromosomy se dostanou do konkrétní gamety ale protože existuje crossing-over, může během meiózy nastat výměna úseků DNA mezi homologními (maternálními a paternálními) chromosomy - rekombinace frekvence crossing-overů závisí na mapové vzdálenosti vazba úplná, neúplná, volná kombinovatelnost A) silnější vazba oproti B), kde je mezi lokusy větší vzdálenost a tak větší pravděpodobnost rekombinací A B

4 Vazba genů A B C A a B b a b c C c A A a a B B b b C c C c šipky znázorňují místo zlomu při crossing-overu, což zapříčiní rekombinaci mezi původním postavením alel ABC / abc nesesterských chromatid homologních chromosomů na ABc / abc

5 Trans nebo cis pozice alel CIS fáze: pokud jsou dominantní alely obou genů na jednom chromosomu a recesivní alely týchž genů na druhém A a cis B b TRANS fáze: pokud je na chromosomu dominantní alela jednoho genu a recesivní alela druhého genu a na druhém je tomu naopak A a trans b B

6 Morgan a centimorgan popis pozice genů na základě jejich fenotypového projevu základy položil Morgan na začátku 20. století podle něj je pojmenována jednotka relativní vzdálenosti genů (lokusů) v genetické mapě 1 cm (centimorgan) odpovídá pravděpodobnosti rekombinace 1% vzdálenost lokusu A a B je 12,3 cm : ve 12,3 děleních ze sta dojde mezi lokusy A a B ke crossing-overu (rekombinaci)

7 Vazba genů A] vazba úplná: 0 cm, nedochází ke crossing-overu B] neúplná vazba, frekvence rekombinací závisí na mapové vzdálenosti 0-50cM C] volná kombinovatelnost: 50cM A B C

8 Zpětn tné (testovací) ) kříženk ení - výklad Testovací křížení AaBb x aabb Gamety [AB, Ab, ab, ab] x [ab] Genotypy AB/ab, Ab/ab, ab/ab, ab/ab AaBb aabb Lokalizace na dvou chromosomových párech VOLNÁ KOMBINOVATELNOST Fenotypové štěpné poměry: 1:1:1:1 VAZBA GENŮ oba lokusy na tomtéž chromosomu Odchylky štěpných poměrů při srovnání štěpných poměrů s dihybridismem nebo testovacím křížením popsaným Mendelem

9 Vazba testovací křížení Fáze cis 0 cm 10 cm 50cM AB/ab Zpětné křížení: AaBb x aabb Genotyp a jeho frekvence ab/ab AB/ab Ab/ab ab/ab ab/ab AB/ab Ab/ab ab/ab ab/ab

10 Příklad Fáze trans 0 cm Zpětné křížení: AaBb x aabb Genotyp a jeho frekvence 22 cm 50cM

11 Výsledek Fáze trans 0 cm 22 cm 50cM Zpětné křížení: AaBb x aabb Genotyp a jeho frekvence Ab/ab ab/ab AB/ab Ab/ab ab/ab ab/ab AB/ab Ab/ab ab/ab ab/ab

12 Mapy Genetická na základě zjištění vazeb je možné určit relativní vzdálenost genů vzdálenost určuje pravděpodobnost rekombinace mezi zvolenými lokusy nízká míra rekombinace indikuje blízkost sledovaných lokusů Fyzická přesně určuje pozici genu v chromosomu např. metoda FISH, sekvenování projekt HUGO celkový genomčlověka

13 Určov ování genetické mapy u lidí frekvence rekombinace lokusů většiny chromosomů je větší u žen - proto jsou genetické mapy ženských chromosomů u lidí je obecně málo potomků ke sledování štěpných poměrů v F1 generaci sledování znaků u nejméně tří generací rodiny, čím více početnější rodokmen, tím lze lépe hodnotit frekvenci rekombinací ke studiím genetické mapy lidí mohou například sloužit vzorky krve početné rodiny Mormonů z Utahu

14 Fyzické mapy zjištění sekvence DNA všech 23 chromosomů v sekvenci hledat charakteristické motivy určující např. oblast promotoru, strukturního genu, repetitivní sekvence a mnoho dalších k nalezeným sekvencím genů hledat konkrétní protein

15 chromozom 7

16 Mapy - aplikace přibližně 1cM = bp (určeno na základě sledování chiasmat v průběhu meiózy u vybraných markerů) k lokalizaci a identifikaci mutovaných genů najde-li se genová vazba mezi vybraným markerem a onemocněním, metodika k odhalení podstaty onemocnění je přímo vedená do oblasti markeru Na příklad: metoda RFLP vazba restrikčního místa se sledovaným genem a vazba extragenové sondy se sledovaným genem

17 VAZBA: elyptocytosa a haplotypy krevní skupiny Rh Elyptocytosa je geneticky podmíněná změna tvaru červených krvinek (postižení - heterozygoti) Gen: alely El / el lokalizace na krátkých raménkách chromosomu 1 Krevně-skupinový systém Rh lokalizace na krátkých raménkách chromosomu 1 Rh systém tvoří dva lokusy s úplnou vazbou: jeden lokus - alely C/c a E/e, které vznikají odlišnou transkripcí - vztah kodominance druhý lokus - alely D/d - vztah dominance/recesivita r = dce R1 = Dce R2 = DcE

18 VAZBA: elyptocytosa a marker - krevní skupina Rh Haplotypy Rh systému r = dce R1 = Dce R2 = DcE I R1R2 R1r 1 2 II R1R2 R1r R2r R1R2 R1R2 R1R1 R1R2 R1r R1R2