Локализация генов

IV. Генетические карты хромосом. Группы сцепления.

Генетическое картирование — это определение положения какого- либо гена по отношению к двум (как минимум) другим генам. Постоянство процента кроссинговера между определенными генами позволяет локализовать их. Единицей расстояния между генами служит 1 % кроссинговера, иногда ее называют морганидой (в честь Моргана.)

На первом этапе картирования необходимо определить принадлежность гена к группе сцепления. Чем больше генов известно у данного вида, тем точнее результаты картирования.

Затем все гены разбивают на группы сцепления. Число групп сцепления соответствует гаплоидному набору хромосом. Следовательно, у О. те1апо§аз1ег 4 группы сцепления, у кукурузы — 10, у мыши — 20, у человека — 23 группы сцепления. Как правило, число генов в группах сцепления зависит от линейных размеров соответствующих хромосом. Так, у плодовой мушки имеется одна (IV) точечная (при анализе в световом микроскопе) хромосома. Соответственно число генов в ней во много раз меньше, чем в остальных, значительно превосходящих ее по длине. Следует также отметить, что в гетерохроматических районах хромосом генов нет или почти нет, поэтому протяженные области конститутивного гетерохроматина могут несколько изменить пропорциональность числа генов и длины хромосомы.

Хромосомные карты строятся путем прямого перевода частоты рекомбинаций между генами в предполагаемые расстояния на хромосоме. Если частота рекомбинации между генами А и В равна 4%, то это означает, что они расположены в одной и той же хромосоме на расстоянии 4 морганид друг от друга (морганида-единица расстояния на генетической карте); если частота рекомбинации между генами А и С равна 9%, то они разделены расстоянием 9 морганид. Однако эти данные еще не позволяют сказать, в каком порядке расположены гены А, В и С. На практике обычно определяют частоту рекомбинации по меньшей мере для трех генов одновременно; этот метод, называемый триангуляцией, позволяет определить не только расстояния между генами, но и их последовательность. Рассмотрим, например, частоты рекомбинации, установленные в результате ряда экспериментальных скрещиваний при участии четырех генов.

Для того чтобы установить последовательность генов и расстояния между ними, вычерчивают линию, изображающую хромосому, и производят следующие действия.

1. В середину хромосомы помещают гены с наименьшей частотой рекомбинации, т. е. s—Р = 6%

2. Выбирают следующую по величине частоту рекомбинации, т.е. К r-s=8%, и указывают два возможных положения К в хромосоме по отношению к 8.

3. Проделывают то же самое со следующей частотой рекомбинации, т.е. r—Р=14%. При этом выясняется, что Я не может находиться вправо от Р.

4. Проделывают то же самое для Р—Оq= 24%. Положение не может быть установлено без дополнительной информации. Если, например, окажется, что частота рекомбинацииp — r= 10%, то это подтвердит расположение гена в левом конце хромосомы.

Интерференция — подавление кроссинговера на участках, непосредственно прилегающих к точке происшедшего обмена. Ученик Моргана Г. Меллер предложил определять интенсивность, интерференции количественно, путем деления фактически наблюдаемой частоты двойного кроссинговера на теоретически ожидаемую (при отсутствии интерференции) частоту. Он назвал этот показатель коэффициентом коинциденции, т. е. совпадения.

Дата добавления: 2014-01-05