ligamiento, recombinación y mapeo genético (1)
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7/17/2019 Ligamiento, Recombinación y Mapeo Genético (1)
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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???