T8 ligamiento

Ligamiento
Ligamiento describe el fenómeno por
el que alelos en genes vecinos,
ubicados en el mismo cromosoma,
serán transmitidos juntos más
frecuentemente que por azar.

La meiosis comprende una replicación del ADN
seguida de dos divisiones celulares sucesivas

Meiosis
Entrecruzamiento
Cigoteno
Leptoteno
Paquiteno

Meiosis - Profase I:
Sinapsis completa
Se produce la
recombinación
(entrecruzamiento
o crossing over)
paquiteno
Aumenta la
condensación
cromosómica
diacinesis
Los homólogos se repelen y quedan
unidos por los quiasmas.
diploteno
Los quiasmas se
ubican en los
lugares donde hubo
entrecruzamiento
en el paquiteno

Evidencia citológica de entrecruzamiento
Formación de quiasmas durante el
apareamiento meiótico.
QuiasmaQuiasma
Cromosomas
homólogos duplicados

Segregación independiente
de genes no ligados 1 (2° Ley)
Interfase
Cromosomas no apareados
Profase I
Cromosomas ya replicados.
Los centrómeros no se han
separado

Segregación independiente de genes no ligados 2 (2° Ley)
Profase I
Los homólogos
sinapsan
Anafase I
Los centrómeros
Se unen al huso y
son arrastrados
hacia los polos
Telofase I
Se forman dos
células
El otro
alineamiento
igualmente
frecuente

Segregación independiente de genes no ligados 3 (2° Ley)
Anafase II
Se forma el huso
y los centrómeros
se dividen
Fin de Meiosis II
Se producen cuatro
combinaciones posibles

Combinaciones por
segregación
independiente
Cuando los genes no
están ligados,la frecuencia
de combinaciones
distintas es 0,5 para cada
gen (1° Ley) y 0,25 para
ambos (A y B)
Gametos
Dihíbrido (F1) Cruzamiento de prueba

Gametos
Dihíbrido (F1) Cruzamiento de prueba
Cuando los genes
están ligados, las
formas o tipos
recombinantes
presentan frecuencias
menores que 0,25.
Combinaciones
por entrecruzamiento
de alelos localizados en
un mismo cromosoma

Segregación independiente.
1:1:1:1
Genes no ligados
Recombinación:
entrecruzamiento entre
cromátidas no hermanas.
1:1:<1:<1
Genes ligados
Descendencia
Tipo.
”recomb”
Tipo
parental
Tipo
parental
Tipo.
”recomb”

Metafase
Anafase I
Meiosis II
Gametos

Caso 1 Caso 2
(teórico)
Caso 3
A a
B b
Independencia vs ligamiento
C
D E
F
c
d e
f

Independencia vs Ligamiento
4 gam
≠
> ¼< ¼< ¼> ¼prop.
efeFEfEFgametos
2 gam
≠
½--½prop.
cdcDCdCDgametos
4 gam
≠
¼¼¼¼prop.
abaBAbABgametos
AaBb
CD / cd
Ligamiento
completo
E F / ef
Ligamiento
incompleto
Parentales
Recombinantes

Nomenclatura de ligamiento
 AaBb - No se tiene información de
ligamiento.
 AB/ab o Ab/aB - Genes ligados (muestra
fase)
AB/ab = A B = A B
a b a b
 AaBb - No se tiene información de
ligamiento.
 AB/ab o Ab/aB - Genes ligados (muestra
fase)
AB/ab = A B = A B
a b a b
-A
-B
-a
-b
a-
b-
-A
-B
-a
-b
a-
b-
A-
B-
Par cromosomas
homólogos
A-
B-

:
DISPOSICION DE ALELOS EN AMBOS CROMOSOMAS
Fases en un dihíbrido
Repulsión o TRANS Acoplamiento CIS
A-
b-
-A
-b
-a
-B
a-
B-
Ab/aB
A-
B-
-A
-B
-a
-b
a-
b-
AB/ab

T.H. Morgan en Drosophila
• 2 genes en el mismo cromosoma
pr+ vg+
pr vg
X
+ +
pr vg
pr vg
pr vg
Cruzamiento de prueba Con organismo RECESIVO para todos los
genes en estudio. Permite ignorar la contribución del progenitor recesivo y
concentrarse en una meiosis. Todos los genotipos de la progenie pueden ser
inferidos de los fenotipos.
Genotipo No. Fenotipo
pr vg/ pr vg 165 púrpura, vestigal
+ + / pr vg 191 normal 89% como cromosomas parentales,
pr + / pr vg 23 púrpura 11% nuevo recombinantes
+ vg / pr vg 21 vestigial
pr _
color de ojos
Vg _
longitud del ala

pr vg Gametos
pr + vg +
Meiosis SIN
recombinación
entre loci
pr vg
+ +
pr vg
pr vg
+ +pr + vg +
PARENTALES
Meiosis CON
recombinación
entre loci
pr vg
+ +
pr vg
pr +
+ vg
pr + vg +
RECOMBINANTES
Morgan

LIGAMIENTO: Dos clases de progenie
Parentales – misma combinación de alelos que
los padres.
_ Gametos no producidos por recombinación
entre los loci en estudio
≥ al 50%
Recombinantes (no-parentales)
– diferente combinación de alelos que
los padres por entrecruzamiento.
≤ al 50%
_ Gametos producidos por recombinación

El % de recombinación entre dos genes es proporcional a la distancia entre ellos

FR = 50% ⇒ No ligados
FR es significativamente < 50% ⇒ Ligamiento
Frecuencia de recombinación (FR)
FR = número de recombinantes x 100
número total de progenie

Cálculo de frecuencia de recombinación
P pr+
/pr+
• vg+
/vg+
x pr/pr • vg/vg
F1 pr+
/pr • vg+
/vg
x
pr/pr • vg/vg
pr+
• vg+
1339 (NR)
pr • vg+
154 (R)
pr+
• vg 151 (R)
pr • vg 1195 (NR)
F2
FR= (151+154) / (1339+151+154+1195) = 10.7%

La recombinación entre genes ligados permite
determinar las distancias (genéticas-físicas) entre ellos.
•Mayor frecuencia de recombinación (FR)
entre los genes estudiados.
•FR es PROPORCIONAL a la distancia entre los genes
mayor
distancia
mayor probabilidad de
entrecruzamiento
Mapas genéticos (ligamiento) – distancias obtenidas de
frecuencias de recombinación.
Mapas físicos – distancias reales medidas en pares de bases.
MAPAS GENÓMICOS

Mapa de ligamiento
• UBICACIÓN DE LOS GENES EN EL
CROMOSOMA
_ Cientos de genes y marcadores genéticos
_ Muy completos en humanos (Proyecto
genoma humano) y en organismos
modelo.
Alfred Sturtevant

UNIDAD DE MAPA
•1 unidad de mapa (u. m.) es la distancia entre dos loci
que da lugar a 1 evento de recombinación en 100, o sea
a una FR de 1% .
•1 u.m. se llama también un Centimorgan (cM)
•1 cM = 0.01 FR = 1% recombinación
MAPA: Distancia
Ordenamiento

•Dado que muchos cromosomas
son > 50 Mb de tamaño, dos genes
distantes en el mismo cromosoma
pueden comportarse como si no
estuvieran ligados porque la máxima
FR posible es de 0.5.
•Cada cromosoma es un grupo de
ligamiento
•Hombre: 1 cM ≅ 1 Mb (megabase).
•El humano tiene 23 (24) grupos de
ligamiento

Principio de mapeo en diploides
permite saber la distancia entre dos alelos
A
a
B
b
C
c
P entrecruzamiento : A & C > B & C > A & B.
P loci co-segreguen: A & B > B & C > A & C
(1) (2)
DISTANCIA GENÉTICA entre 2 loci se deduce del procentaje de
RECOMBINANTES obtenidos de un cruzamiento.
n cM

Ejemplo:
Luego de Cruce de
prueba con aabb:
AB = 96
ab = 92
Ab = 5
aB = 7
Frecuencia de
recombinación
=
(5+7) / 200 = 0.06
A
a
B
b
(1)
? cM
0.06 FR = 6 cM
Loci A y B están a
6 cM
Proporciones progenie FR Distancia de mapa

Mapa de ligamiento: 3 loci
permite ordenar los genes
A B
ba c
(1) (2) C
Triple heterocigota x triple recesivo
(I.e. A/a • B/b • C/c x a/a • b/b • c/c)
Propósito: Estudiar ligamiento y ordenar los genes.
Nota: Podemos omitir escribir los alelos del tester ya que serán
todos“abc”, de modo que aBC = aaBbCc.

Ejemplo: Triple cruzamiento
A B
ba c
(1) (2) C
Luego de cruce de
prueba con aabbcc:
ABC = 580 ABc = 89
abc = 592 abC = 94
Abc = 45 AbC = 3
aBC = 40 aBc = 5
Frecuencia de recombinación
A-C = (45+40+89+94)/1448 =0.18 = 18.5 cM
B-C = (89+94+3+5)/1448 =13.2 cM
A-B = (45+40+3+5)/1448 = 6.4 cM
¡OJO!
6.4 (a-b) + 13.2 (b-c) = 19.6,
NO 18.5 (a-c)
6.4 cM 13.2 cM
cM
A-C = (45+40+89+94 +3+3+5+5)/1448 = 19.6
cM
19.6 cM
Doble recombinantes

Doble
Entrecruzamiento
Recombinante
Recombinante
A B C
A
B
C
a b c
a
b
c

ABC = 580
abc = 592
ABc = 89
abC = 94
Abc = 45
aBC = 40
AbC = 3
aBc = 5
Total 1448
Tipos parentales (mayores)
Tipos Recombinantes
Doble Recombinantes
(menores, no siempre presentes)
A B C

Ordenando loci
A- - B = 6.4cM
B -C = 13.2cM
A - C =19.6cM
6.4 13.2
19.6
A B C

HAPLOTIPO =
combinación de alelos de genes en
un cromosoma “genotipo
haploide”
A1-
B2-
C1-
D1-
- A1
- B1
- C3
- D2
Para los genes ABCD
de un cromosomas:
A1 B2 C1 D1 / A1 B1 C3 D2

Análisis de ligamiento en las
familias

LOD Scores
• Método de puntuaciones LOD
– Logaritmo de las Probabilidades Relativas de
Ligamiento (Logaritmic Odds Scores)
• Se basa en la relación existente entre dos
posibles explicaciones para los datos
observados en una genealogía.
– En la primera hipótesis se considera a los genes
como independientes: θ = 0.5
– En la segunda hipótesis se considera que están
ligados con un valor θ = X 0.0 ≤ X ≤ 0.5

Probabilidad de la secuencia de
nacimientos
bajo la hipótesis de θ = X
Probabilidad de la secuencia de nacimientos
bajo la hipótesis de θ = 0.5
Z = log

• Los valores de los LODs que se
consideran significativos son mayores
de 3
• Implica que la probabilidad de que
estos genes estén ligados con un valor
θ = X es 1000 veces mayor que con
respecto a que no esten ligados

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