Ligamiento genético

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Ligamiento genético
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Genes ligados.JPG
Concepto:Es la asociación de loci genéticos que tienden a heredarse juntos.

Ligamiento de genes. Es la asociación de loci genéticos que tienden a heredarse juntos. La teoría cromosómica de la herencia que propone que los genes están localizados en los cromosomas, implica, que, debido a que en un organismo hay mayor número de genes que de cromosomas, muchos genes deben estar localizados en un mismo cromosoma. Un cromosoma y los genes que están asociados a él se llaman grupo de ligamiento.

Descripción

Si entre 2 loci que están en el mismo cromosoma no existen puntos de recombinación estos loci tienden a heredarse juntos. Los loci que están ligados genéticamente se heredan juntos en una mayor proporción de la esperada según el principio de transmisión independiente. Que dos loci estén ligados se mide por su frecuencia de recombinación. Así, se dice que están ligados cuando ésta es menor del 50%. Si ésta frecuencia es de 0, el ligamiento es completo.

Teniendo en cuenta la frecuencia de recombinación entre genes se puede aproximar la distancia que separa a esos genes en los cromosomas. En los casos en que disponemos de genomas completamente secuenciados se ha comprobado que es una buena aproximación pero hay que tener en cuenta la existencia de los "hotspots" de recombinación, que presentan una frecuencia elevada de recombinación. Estos puntos alteran esas predicciones de localización ya que separan genéticamente a genes muy cercanos físicamente en el cromosoma.

Historia

W. Batenson y R. C. Punnett fueron los primeros en observar que dos pares de genes no se segregaban necesariamente de forma independiente. Pero la interpretación de esta observación estaba muy influida por la creencia de que los genes no estaban localizados en los cromosomas.

El grupo de Thomas Hunt Morgan estaba obteniendo en esta época una gran cantidad de mutantes de Drosophila y notaron también desviaciones de la proporción fenotípica esperada 9:3:3:1. Pero la interpretación de Morgan sobre estos resultados era diferente de la de Batenson, ya que él aceptó la teoría cromosómica de la herencia. Sin embargo, otro hecho motivó a Morgan a hacer sus interpretaciones: haber leído los estudios citológicos de la meiosis en anfibios realizados por F. A. Janssens en 1909, en los que había observado cromosomas formando cruces durante la sinapsis.

Fases de ligamiento

  1. Fase de acoplamiento: El ligamiento entre dos genes puede ser en Cis o trans dependiendo de cómo estén combinados los alelos de cada uno de los genes. Si en el cromosoma heredado del padre hay un alelo dominante de un gen y otro dominante del otro gen el ligamiento está en esta fase; por ende en el cromosoma materno si el individuo es heterocigoto estarán los alelos recesivos de ambos genes.
  2. Fase de repulsión: Cuando sobre uno de lo cromosomas hay un alelo dominante de un gen y el otro gen está en forma recesiva, y al revés en el otro cromosoma los genes están ligados en trans.
  3. Fase total o parcial: Depende de la distancia que los separe. Si la distancia que los separa es muy grande puede haber entrecruzamiento sin que haya recombinación o nueva combinación de los alelos de los genes. Cuando hay ligamiento parcial debemos considerar que en algunas células habrá crossing over y recombinación y otras donde no lo haya. Por lo tanto el porcentaje de gametos que tienen nuevas combinaciones o recombinantes siempre es más bajo que el porcentaje de gametos con la combinación original o parental.
  4. Fase total: Cuánto más cerca está uno de otro, menor es la probabilidad de que suceda un crossing over entre ellos y por lo tanto tienden a heredarse en la misma combinación o haplotipo que poseía el cromosoma materno o paterno de cada individuo que está formando sus gametos.

Por esto es que los genes ligados no cumplen con la Ley de la transmisión independiente de Mendel ya que el apareo de dos dihíbridos puede formar 4 clases de gametos en 1/4 de probabilidad, gracias a las posibles coorientaciones de los genes en la placa ecuatorial.

Por ello la recombinación de los genes ligados depende de la distancia que los separa (hasta una determinada distancia). Más allá de esa distancia la proporción de gametos parentales y recombinantes se hace idéntica a la transmisión independiente, observándose una proporción de 1/4 de cada tipo de gameto. (1/2 de las parentales y un 1/2 de recombinantes)

Los genes ligados y su estudio permite elaborar mapas de ligamiento y saber la distancia entre ellos en el cromosoma. La distancia entre dos genes puede ser medida en forma indirecta a través de la frecuencia de recombinación (P o R) o sea la proporción de gametos recombinantes que se forman. Como no podemos ver los gametos, se hace un cruzamiento de prueba cruzando a un dihíbrido con un homocigótico recesivo. Como el homocigótico recesivo sólo puede dar una sola clase de gametos en un 100%, al ver el resultado en la descendencia del cruzamiento podremos analizar en forma indirecta que cantidad de gametos recombinantes dio el dihíbrido en función de los fenotipos recombinantes de la descendencia.

Contamos los recombinantes sobre el total y eso nos da "p" o la frecuencia de recombinación. A través de la frecuencia se establece la distancia entre los genes ya que un 1% de recombinación equivale a un centiMorgan o una Unidad de Mapa.

La máxima frecuencia de recombinación es de 50% o 0,5 ya que más allá de ese valor como p o r valen 0,5 observaríamos cuatro clases de gametos en 1/4 cada una, o sea igual que en una trasmisión independiente. Esto ocurre porque cuando los genes están muy separados existen posibles dobles entrecruzamientos que llevarían a no recombinación entre los dos genes en cuestión. Por lo tanto la máxima distancia que podemos calcular es 50 UN o cM o un p: 0,5.

Fuentes