ligação, recombinação e mapeamento gênico em eucariotas · · aabb x aabb. ligação completa...
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A lei da segregaçãoindependente estabelece que:
Em um cruzamento envolvendo maisde um gene, os genes diferentes se
separam ou segregamindependentemente um do outro.
A segregação indenpedente éverdadeira para:
Genes em cromossomos separados
Genes no mesmo cromossomo (genes ligados) se eles estiverem bem
distantes
Segregação independente (genes emcromossomos diferentes ou no mesmo cromossomo
mas muito distantes):
Recomb
Recomb
Parental
Parental
aaBbAabbaabbAaBb
ab
¼aB¼Ab¼ab¼AB
Freq.
abab
abAB × AaBb x aabb
Ligação completa (genes muito próximosimpossibilitando o crossing over entre eles):
Recomb
Recomb
Parental
Parental
aaBbAabbaabbAaBb
ab
0aB0Ab½ab½AB
Freq.
abab
abAB × AaBb x aabb
Ligação incompleta:
Recomb
Recomb
Parental
Parental
aaBbAabbaabbAaBb
ab
<¼aB<¼Ab>¼ab>¼AB
Razão
Mais de 50% da descendência com combinaçõesparentais e menos de 50% com alelos recombinantes.
abab
abAB × AaBb x aabb
Genes que mostram segregação independente(FR=50%) podem estar:
1) em diferentes cromossomos
2) distantes no mesmo cromossomo.
A análise de recombinantes não podedistinguir entre eles.
*Notar que os alelos recombinantes estão localizadosno mesmo cromossomo homologo
Genes no mesmo cromossomo podemrecombinar através do crossing over.
P
P
P
P
P
P
R
R
Cromossomos na meiose sem crossing over
Cromossomos na meiose realizando crossing over
1) Para a recombinação ocorrer entre dois genes ligados deve ocorrer “crossing over“entre eles.
2) A probabilidade do “crossing” ocorrer entre doisgenes ligados é diretamente proporcional àdistância entre eles.
3) Então, a freqüência de recombinação pode ser usada como um indicador da distância entre doisgenes.
Análise de Recombinação
A análise de recombinação é a técnicausada para determinar quão
freqüentemente um “crossing” podeocorrer entre dois genes durante a
meiose e portanto quão distantes essesgenes estão um do outro.
Para fazer análises de recombinaçãovocê precisa:
1) Um heterozigota para dois genes conhecidosno mesmo cromossomo.
2) Um homozigota recessivo para fazer o cruzamento teste (assim cada genótipo terá um fenótipo único).
3) Suficiente descendência para cálculos acuradosda progenie proveniente ou não de “crossingover”.
AABB × aabb
abAB
[ligação acoplada (cis)]
AAbb × aaBB
aBAb
[ligação em
repulsão (trans)]
A linha indica osalelos diferentes
no memsocromossomo.
Análise de recombinantes
b = olhos brancos; b+ = olhos vermelhosp = asas pequenas; p+ = asas normais
Linhagens puras #1olhos brancos,asas pequenas
Linhagem pura #2olhos vermelhos,Asas normais(selvagem)
Qual a distância entre dois genes ligados ao X em Drosophila?
Fêmeas machos
b+ p+
b+ p+
b+ p+
Y
b p
b p
b p
Y
R
R
P
P
1,190Total
branco, normal
Verm., peq.
branco, peq.
Verm., normal
230b p+/ (b p or Y)b p+
217b+ p / (b p or Y)b+ p
367b p / (b p or Y)b p
376b+ p+/ (b p or Y)b+p+
b p ou Y
Calcular a percentagem de descendentes que resultam do crossing over (recombinantes).=217 + 230 / 1190 x 100.
Cruzamento teste:
Gametas: Fenótipos F2 :
b+ p+
b pb p
Yx
Freqüência de Recombinação (RF)
100��
���
�
TotaltesrecombinandeNúmero
%6,371001190447 =�
�
���
� x
Olho branco Asas pequenas
37,6% freqüência de recombinação (FR)
37,6 unidades de mapa
37,6 centiMorgans (cM)
Cromossomo X
b p
op = olhos púrpura, op+ = olhos vermelhos
av = asas vestigiais, av+ = asas normais
Linhagem 1:
Linhagem 2:
Exemplo 2(cromossomos somáticos):
(selvagem)
(olhos púrpura, asas vestigiais)
op+ av+
op+ av+
op avop av
1) Produzir oshíbridos da F1
2) Fazer o cruzamento teste.
3) Listar os possíveisgametas e osdescendentes.
(fenótiposelvagem)
op+ av+
op av
op+ av+
op avop avop av
x
R
R
P
P
382Total
púrp., normal
verm., vestigial
púrp., vestigial
verm., normal
22op av+/ op avop av+
20op+ av / op avop+ av
175op av / op avop av
165op+ av+/ op avop+ av+
op av
Freqüência de recombinação (FR) = (20 + 22 /382 x 100)=10,99%=11%
op+ av+
op avop avop av
x
Olhospúrpura
Asasvestigiais
11% Freqüência de recombinação
11 unidades de mapa
11 centiMorgans (cM)
op av
ProblemaO cruzamento teste de um duplo heterozigota
produziu o seguinte resultado:
AB 9ab 12Ab 141aB 138
Qual é o arranjo de ligação dos parentes destadescendência?
Qual a distância entre os genes genes?
RRPP
aBAb
Interferência• Os “crossing over” em regiões cromossômicas
adjacentes não são independentes. Esta interação échamada de interferência
• O “crossing over” em uma região usualmentediminui a possibilidade de ocorrer “crossing over”em região adjacente.
Interferência(I) = 1-Número de duplos recombinantes observados
Número de duplos recombinantes esperados
A análise de recombinação revelagrupos ligados (grupos de genes localizados perto um do outro no
mesmo cromossomo)
Cada cromossomo representa um grande grupo ligado
Mapa genético –indica que genes occorrem em um cromossomo, a
ordem no chromossomo e a
distância entregenes calculadapela freqüência
de recombinação.
Dois genes localizados no
mesmo cromossomoestão ligados
Importância do mapeamentocromossomico
(1) Que genes estão em um cromossomo emparticular.
(2) A ordem em que estes genes se encontramneste cromossomo.
(3) Um indicativo da distância relativa entreestes genes (não necessariamenteverdadeira).
Efeito posição
O “crossing over” é inibido pertodas regiões centroméricas
A B10 cM
AB ?
A distância calculada será a mesma?Maior ? Menor?
Como se determina atualmente a distância entre genes?
Mapeamento por deleção (eliminação)
Hibridização de celulas somáticas
Hibridização in situ
Mapeamento por sequenciamento