ligamiento, recombinación y mapeo genético (1)

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ligamiento

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Ligamiento,

recombinación y

mapeo genético

Mg. M.V. Shirley Sujey Evangelista

Vargas

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Célula parenteral (2n )

MEIOSIS I

Profase I Metafase I Anafase I Telofase I

Prophase Metaphase Anaphase   Telophase

Cromosomas homólogos

separados.Homólogos individuales

alineados

Homologo

paterno

Homólogos

cromosomas

Par homólogo de cromosomas

Sinapsis y crossing over.

Homólogo

materno

MITOSIS

Cromatidas hermanas separadas, citocinesis, 2 contaniendo un

nuevo número cromosómico.

2 células hijas

(2n )

Cromosomas homólogos separadosLas cromatidas hermanas se mantienen juntas

Replicación

Replicación

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3

MEIOSIS II

Profase II Metafase II Anafase II Telofase II

Cromosomas alineados cromatidas hijas separadas

4 células

hiijas

(n )

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Fecundación

Cromosoma

Homologo

Paterno

Cromosoma

Homologo

Materno

Cigoto diploide

Esperma Haploide

Ovocito Haploide

Fecundación

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Leyes de Mendel: Cromosomas Locus: localización física de un gen en un cromosoma.

Alelos: son las variaciones o alternativas intragénicas, de los genes que

continenen los cromosomas de los pares homólogos.

Los diferentes alelos del mismo gen se segregan en la meiosis I.

Los alelos diferentes de los genes son distribuidos en forma

independiente.

Los genes se disponen de forma lineal en los cromosomas

Genes de un mismo cromosoma exhiben ligamiento: son heredados

 juntos.

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Ligamiento

Cuando dos o más genes están localizados en el mismo cromosoma se

dice que “están ligados”

Estos pueden estarlo en autosomas o alosomas.

Los genes que se encuentran en distintos cromosomas se distribuyen

independientemente uno del otro. Los genes que se encuentran en el mismo cromosoma tienden a no

sufrir separaciones ni combinaciones al azar durante la formación de

los gametos.

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Ligamiento

Los productos de la meiosis(gametos AB y ab)presentan los genes ligadosde la misma forma que seencuentran en el progenitorsometido a prueba.

Son el resultado de nohaber sufridoentrecruzamiento y sedenominan: gametos tipoprogenitor o parental.

Cruza de Prueba

P: AB/ab x ab/ab

F1: ½ AB/ab; ½ ab/ab

AB ab

ab AB/ab ab/ab

ab AB/ab ab/ab

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Dihíbridos

En dobles heterocigotas, para dos loci ligados los alelos pueden estarubicados de dos formas:

o Acoplamiento o Cis: Los dos alelos dominantes estén en un

cromosoma y los dos alelos recesivos en el otro.

o Repulsión o Trans: Cuando el alelo dominante de un locus y el

recesivo del otro ocupan el mismo cromosoma. Los gametos recombinantes y progenitores serán diferentes en cada

caso.

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Recombinación

De dos tipos:o R. de genes disociados: Dos genes que tienen frecuencia de

recombinación de 50 % y se localizan en los cromosomas no

homólogos o muy separados en el mismo cromosoma.

o R. de genes ligados: Genes con frecuencias de recombinación

menores a 50% están en el mismo cromosoma (Grupo de ligamiento todos los genes de un cromosoma).

El crossing over ocurre

fuera de la región que

incluye al gen A y B.

El crossing over no es

detectado por que no

ocurre recombinación

entre los genes A y B.

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2 genes: con loci

en diferentes

cromosomas

Gametos

F1

La mitad tiene una mezcla de la

carga cromosomica de los padres

La mitad tiene la misma carga

cromosomica que los padres

Recombinantes

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Recombinación de genes ligados

La recombinación entre genes ligados seproduce a la misma frecuencia sin

importar si los alelos están en

configuración cis o trans

La frecuencia de recombinación es

específica para un par particular de genes

Aumenta la frecuencia de recombinación

con el aumento de las distancias entre los

genes

No importa lo lejos que pueden estar

separados dos genes , la frecuencia

máxima de recombinación entre dos genes

es de 50 %.

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2 genes: con loci

en el mismo

cromosoma

Dihibrido Cis (F1)

Gametos

Tipo parenteral

Tipo parenteral

Recombinante

Recombinante

Progenieevaluada

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2 genes: con loci en el mismo cromosoma

Meiosis sin

crossing

over entre

los genes

Meiosis con

crossing

over entrelos genes

Recombinante

Recombinante

Productos meióticosCromosomas meióticos

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La recombinación se inicia poruna rotura de la doble cadenaen el ADN

El tamaño de la brecha se

incrementa por digestión connucleasa de los extremos rotos

Estas brechas se reparan con lahebra de ADN homólogo

El proceso de reparación puederesultar en cruces queproducen quiasmas entrecromátidas no hermanas

Proceso de Recombinación

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Modelo Holliday

Una vez separadas las hebras existen dos rutas que se puedenproducir:

o Los extremos libres yuxtapuestos se unen entre sí en forma

normal.

o La otra es cuando las hebras homologas se cruzan y producen un

cruce Holliday, que conduce a la recombinación (enzima Holliday)

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Quiasma

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Disposición alélica

La recombinación cambia la disposición alélica en los cromosomas

homólogos

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Recombinantes y no recombinates

Dos intercambios que tienen lugar entre los genes , y los dos queimplica el mismo par de cromátidas , dan como resultado unos

cromosomas no recombinantes

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Recombinaciones múltiples

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Secuencia lineal de los genes?

Los crossover que se produce fuera de la región entre dos genes

no alterará su arreglo.

El resultado de dobles cruces entre dos genes es indistinguible de

la distribución independiente de los genes.

Aquel crossover que involucra tres pares de alelos especifica el

orden de genes secuencia lineal de los genes

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Mapeo genético

Es un mapa probabilistico

El mapeo genético determina el orden de los genes y la distanciarelativa entre estos en unidades de mapeo.

1 unidad de mapeo: 1cM (centimorgan)

En doble heterocigosis: Configuración Cis alelos de los genes están en el mismo homologo

del mismo cromosoma ab/AB

La configuración Trans alelos de los genes están en diferenteshomologos del mismo cromosoma Ab/aB

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Mapeo genético Métodos de mapeo de genes usan frecuencias de recombinación entre

alelos con el fin de determinar las distancias relativas entre ellas

Frecuencias de recombinación entre genes son inversamente

proporcionales a su distancia

Medición de la distancia : 1 cM 1 % de recombinación (válido para

distancias cortas)

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Mapa de distancias

El mapa de distancias está basado en las frecuencias de recombinación. Se considera a las frecuencias de recombinación una medida directa de la

distancia física a lo largo de un cromosoma

La alta tasa de recombinación de algunos genes puede sobreestimar la

longitud física

Las bajas tasas de heterocromatina y centrómeros subestiman longitudfísica real

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Frecuencia de recombinación y distancia en el

mapa de ligamiento

Mapa de distancia entre dos genes: mitad del número medio de cruces en

esa región por célula meiótica

La frecuencia de recombinación entre dos genes indica la cantidad de

recombinación.

Intervalo tan corto que múltiples cruces están excluidos (~10% derecombinación o menos)mapa de distancias = frecuencia de

recombinación (todos los cruces resultan en gametos recombinantes)

Mapa genéticomapa de ligamientomapa del cromosoma

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Función del mapa Permite estimar la distancia de mapa mejor que empleando solamente la

frecuencia de recombinación, Corrige los intercambios (entrecruzamientos) no detectados.

Frecuencia = producto de las frecuencias de recombinantes en las

regiones adyacentes.

Interferencia: cruces en una región disminuyen la probabilidad de un

segundo cruce cerca

Interferencia = 1 - Coeficiente de coincidencia

Coeficiente de coincidencia = # observado/# esperado de recombinantes

dobles

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Cromosoma 6 Bovino

1993 1997 2004

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Mapeo de genes en pedigríes de animales

Los métodos de la tecnología del ADN recombinante se utilizan para

asignar cromosomas y localizar los genes.

Los genes pueden entonces ser clonados para determinar la estructura y

la función

Pedigríes y mapeo de ADN se utilizan para identificar genes de

enfermedades o caracteres dominantes y recesivos.

Secuencias de ADN polimórficos se utilizan en el mapeo genético.

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Polimorfismo

Es la presencia en una población de dos omás formas relativamente comunes de un

gen o un cromosoma.

Polimorfismo en el tamaño de los

fragmentos de restricción (RFLP):

Cambios en la longitud de los

fragmentos de ADN producidos por la

presencia o ausencia de los sitios de

escisión en las moléculas de ADN

Polimorfismo de nucleótido simple

(SNP): Diferencia de solo un par de

bases.

Microsatélites (SSR): Secuencia corta

de ADN repetida en tándem.

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RFLPs

Las endonucleasas de restricción se utilizan para mapear genes , ya que

producen un conjunto único de fragmentos para un gen

Hay más de 200 endonucleasas de restricción en el uso , y cada uno reconoce

una secuencia específica de bases de ADN

EcoR1 corta el ADN de doble cadena en la secuencia 5'- GAATTC - 3 '

dondequiera que ocurra

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RFLPs

Las diferencias en la secuencia de ADN generan diferentes secuencias de

reconocimiento y los sitios de escisión para enzimas de restricción de ADNespecíficos

Dos genes diferentes se producen diferentes patrones de fragmentos

cuando se corta con la misma enzima de restricción debido a diferencias

en la secuencia de ADN

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SNPs

Polimorfismos de un solo nucleótido (SNPs) son abundantes en el

genoma de muchas especies.

Mutantes raros de prácticamente todos los nucleótidos probablemente

se pueden encontrar , pero las variantes raras no son generalmente

útiles para estudios de la variación hereditaria.

SNPs debe tener una frecuencia de más de aproximadamente 5 %.

La densidad de SNPs los genomas varía entre las especies (humano

alrededor de uno por 1.300 pb).

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SSRs Número de copias de una secuencia corta de ADN que puede repetirse

muchas veces en tándem en un sitio particular en un cromosoma Cuando una molécula de ADN se escindió con una endonucleasa de

restricción que escinde en sitios que flanquean la repetición en tándem,

el tamaño del fragmento de ADN producido se determina por el número

de repeticiones presentes en la molécula.

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Preguntas???