Legame genetico e Crossing-Over


IL interazione genica può modificare le proporzioni proposte da mendel nel dibridismo. Se abbiamo casi in cui due tratti sono definiti da geni non allelici che si trovano sullo stesso cromosoma, avremo un fenomeno chiamato collegamento genetico, legamento fattoriale o collegamento.

Indice

  • Come identificare il collegamento?
  • Permutazione o crossing-over
  • Come calcolare la commissione di attraversamento o la commissione di permutazione
  • In caso affermativo, qual è la tassa di attraversamento?
  • posizione cis e trans

Come identificare il collegamento?

Se osserviamo la produzione di gameti in un individuo diibrido, vedremo che producono quattro gameti diversi nella stessa proporzione. Al contrario, se le due coppie di geni sono sullo stesso cromosoma, l'individuo ibrido dovrebbe produrre solo due gameti diversi in quanto i geni collegati tendono ad andare allo stesso polo durante la meiosi.

La conferma del fatto che questi geni siano realmente migrati allo stesso polo viene effettuata tramite a test incrociato

, noto anche come backcrossing. Se un individuo diibrido (AaBb), che ha una coppia di geni su ogni cromosoma, con un doppio individuo recessivo (aabb), avremo la formazione di quattro tipi di gameti.

Tabella 1: Incrocio di un ibrido AaBb con geni indipendenti.

ab
AB AaBb
ab aab
Ab Aabb
aB aaaa

Tabella 2: Incrocio di un ibrido con geni collegati.

ab
AB ABab
ab abab

Nella tabella 1, possiamo vedere che compaiono quattro forme di gameti, dimostrando così che i geni sono indipendenti. Nella tabella 2, invece, le forme di ricombinazione dominanti non compaiono solo per IL e solo per B, questo dimostra che AaBb non ha formato i gameti Ab e aB, quindi, i geni sono accesi.

Permutazione o attraversando

Con il principio del legame genico, possiamo implicare che i geni che sono collegati sullo stesso cromosoma, vanno sempre insieme allo stesso gamete. Ciò causerebbe il variabilità genetica era minimo negli individui.

L'esistenza di un fenomeno durante la profase I della meiosi chiamato permutazione o crossing-over risolve questo problema. L'incrocio è la rottura dei cromatidi omologhi, seguita da una ri-saldatura scambiata diagonalmente, scambiando materiale genetico tra i cromosomi omologhi.

Lo scambio di cromatidi durante la permutazione può formare i gameti di ricombinazione (Ab e aB), Ma questa non è una regola. La formazione di questi gameti di ricombinazione avverrà solo quando avviene lo scambio di parti del cromosoma tra i due geni che sono in collegamento.

Questo è il motivo per cui alcune meiosi dell'individuo ibrido AaBb formano il gameti di ricombinazione e altri no. Questo fatto determina una diversa percentuale tra i gameti parentali AB e ab e i gameti di ricombinazione (Ab e aB).

Questo accade perché i gameti parentali si formeranno sempre, indipendentemente dalla permutazione in atto o meno, mentre i gameti di ricombinazione compaiono solo quando il attraversando avviene tra i due geni in collegamento.

Per calcolare quali percentuali di gameti di ricombinazione si formeranno, dobbiamo usare un valore chiamato tassa di attraversamento o tassa di permuta.

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Come calcolare la commissione di attraversamento o la commissione di permutazione

Il tasso di attraversamento deve essere calcolato da dati sperimentali. Prendiamo come esempio l'incrocio tra moscerini della frutta (moscerini della frutta).

Se incrociamo una drosofila ibrida, con corpo grigio e ala normale (NV/nv), con un maschio con corpo nero e ala vestigiale (nv/nv), otterremo:

  • 90 individui con corpo nero e ala normale (nV/nv)
  • 90 individui con corpo grigio e ala vestigiale (Lv/nv)
  • 410 individui con corpo nero e ala vestigiale (nv/nv)
  • 410 individui con corpo grigio e ala normale (NV/nv)

In caso affermativo, qual è la tassa di attraversamento?

Incrocio con geni collegati
Incrocio con geni legati al colore del corpo della drosofila e alla dimensione delle ali.

La prima cosa da fare è identificare gli individui di ricombinazione, che sono sempre quelli risultanti da gameti che hanno subito una permutazione. Nel nostro esempio, questi gameti formavano i due gruppi di 90 individui ciascuno. Quindi abbiamo un totale di 180 ricombinanti.

Nel backcrossing, la frequenza degli individui ricombinanti è uguale a quella dei gameti, quindi basta trasformare questo numero in una percentuale. Abbiamo un totale di 1000 persone (90+90+410+410), quindi:

1000 – 100%
180 - x
x = 18%

In altre parole, il tasso di attraversamento in questi moscerini della frutta è del 18%.

È interessante notare che se avessimo usato come esempio un reincrocio in individui diibridi (con geni indipendenti), i quattro tipi di figli avrebbero la stessa percentuale: 25% o per ciascuno. Quindi, in questi 1000 discendenti, ne avremmo 250 con ciascuna caratteristica.

posizione cis e trans

L'ibrido corpo grigio drosofila e ala normale ha i due geni dominanti su un cromosoma e i due geni recessivi sull'altro cromosoma. Tuttavia, possiamo avere moscerini della frutta come lo stesso fenotipo (corpo nero e ala normale) e con una diversa combinazione di geni, in cui un dominante rimane insieme ad un recessivo sullo stesso cromosoma.

Se i due geni dominanti si trovano sullo stesso cromosoma e i geni recessivi sull'altro, si dice che i geni sono nel posizione cis. Quando i geni collegati sono un dominante e un recessivo sullo stesso cromosoma, lo chiamiamo posizione trans.

Possiamo scoprire queste posizioni durante i test incrociati. In posizione cis, gli individui doppiamente dominanti e doppio recessivi appaiono in quantità maggiori. Nella posizione trans, sono gli individui ricombinanti e compaiono in quantità minori. Possiamo rappresentare individui ibridi, in posizione cis e trans, convenzionalmente come:

  • AB/ab (cis)
  • Ab/ab (trans)

Denisele Neuza Aline Flores Borges
Biologa e Master in Botanica

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