GENÈTICA TEMA 7 - LLIGAMENT I RECOMBINACIÓ EN EUCARIOTES (2016)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Bioquímica - 2º curso
Asignatura Genética
Año del apunte 2016
Páginas 6
Fecha de subida 23/10/2016
Descargas 6

Vista previa del texto

Genètica Bioquímica UAB, segon curs 2016-17 GENÈTICA TEMA 7: LLIGAMENT RECOMBINACIÓ I MAPES EN EUCARIOTES 1.- Lligament i recombinació Diem que dos gens estan lligats (en eucariotes) quan aquests es troben en el mateix cromosoma.
Si dos gens estan lligats, com que en procés de la meiosi es produeix recombinació, a la descendència trobarem fenotips que no corresponen als parentals → gàmetes recombinants.
 En el cas de bacteris, aquests tenen un sol cromosoma circular → si apliquem el mateix criteri tots els gens estan lligats, però això no és així. Hi trobem recombinació però que no te res a veure amb la eucariota. Els conceptes no són equivalents.
Durant la meiosi es produeixen quiasmes entre cromàtides germanes de cromosomes homòlegs. Quan es resol el quiasme es produeix la recombinació, un tros de cromosoma va a parar a l'altra cromàtida.
Quan els gens es troben a més de 50 unitats de mapa en un mateix cromosoma trobem que els gens es comporten com si fossin independents gràcies a la freqüència de recombinació  Lligament complet o total: Pot ser que dos gens lligats mai recombinin → Es tracta d'un cas particular, el normal és que es produeixi recombinació En la descendència totes les gàmetes són de tipus parental.
o Quan el lligament és complet la recombinació és del 0% o La freqüència de gàmetes recombinants es troba entre el lligament total (0%) i la segregació independent (50%) A la pràctica no trobarem més de 40% de FR. Un valor negatiu no és possible, sempre és un nombre positiu.
Quan tenim un dihibridisme, quan la situació és tipus mendeliana, trobem que els 4 descendents possibles els trobem en la mateixa proporció. Quan la segregació s'aparta del 1:1:1:1 en un encreuament prova ens trobem que s'hi ha produït lligament 2.- Notació del lligament Per a que el lligament tingui efecte en la descendència hem de tenir una heterozigosi.
  Si ens trobem una configuració on en un cromosoma homòleg tenim AB i en l'altre ab → acoblament o cis(junts) Si ens trobem una configuració on en un cromosoma homòleg tenim Ab i en l'altre aB → repulsió o trans (separats) En funció de com sigui la femella (cis o trans) la descendència serà la mateixa .
Genètica Bioquímica UAB, segon curs 2016-17 3.- Entrecreuament Entre dos punts ens podem trobar varis entrecreuaments, sobretot si es troben una mica allunyats.
 La unitat de distància entre gens és la unitat de mapa (u.m.) o el centimorgan (cM) Si tenim un marcador central entre dos punts podem detectar recombinacions més fàcilment:    Entre A i C tenim X unitats de mapa. Si en el mateix experiment estudiem un locus entremig entre A i C podem detectar més fàcilment les distàncies de mapa genètic Històricament es van començant fent mapes de dos punts Quan es va veure l'ús del gen (marcador) central entre dos loci → va facilitar la detecció de recombinats senzills i dobles.
Si tenim que dos gens estan més separats físicament, és normal que es donin més entrecreuaments. Si hi ha més entrecreuaments augmenta la freqüència i per tant les unitats de mapa entre les dos punts → si que hi ha una relació però més exhaustiva.
A nivell de meiosi és normal que es produeixi recombinació → En general si volem expressar quants entrecreuament per meiosi i cormosoma es produeixen s'observa experimentalment que la distribució que segueixen és la distribució de Poisson amb mitjana 𝛾 𝑓 𝑖 = 𝑒 −𝛾 · 𝛾 𝑖 𝑖! En la descendència d'un entrecreuament els individus més freqüents seran els corresponents a les gàmetes parentals. Els menys freqüents seran els corresponents als recombinants dobles. La resta recombinants simples.
  les freqüències han de coincidir entre els valors de factors oposats o complementaris.
En els dobles depenent de quina sigui la fracció de cromosoma que recombina es recombinaran uns gens o caràcters determinats.
Si féssim un mapa només amb dos marcadors obtenim una distància però si fem el mateix estudi amb el mateix organisme tenim un marcador central podem detectar els dobles recombinats → trobarem una altra freqüència més ajustada a la realitat Coeficient de coincidència: Si els gens són independent ens trobem que es produeixen entrecreuaments en zones adjacents.
Si calculem al freqüència d'entrecreuaments en la regió d'un gen A i en la regió d'un gen B:  SI dos entrecreuaments son independents la freqüència dels dobles entrecreuaments serà el producte de les freqüències dels entrecreuaments senzills El coeficient de coincidència ens permet mesurar si els entrecreuaments són independents entre si o no.
Genètica Bioquímica UAB, segon 𝐶= curs 2016-17 𝑟𝑒𝑐𝑜𝑚𝑏𝑖𝑛𝑎𝑛𝑡𝑠 𝑜𝑏𝑠𝑒𝑟𝑣𝑎𝑡𝑠 ≈1 𝑟𝑒𝑐𝑜𝑚𝑏𝑖𝑛𝑎𝑛𝑡𝑠 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑠 Com més proper a 1 més independent és.
Interferència: Valor complementari de la coincidència 1 − 𝐶 Mapes cromosòmics En humans ens trobem que sense tenir en compte la mida del cromosoma X ens trobem que aquest porta menys cromosomes que la resta. Ens trobem que en drosòfila el cromosoma porta una gran quantitat de gens en canvi el IV que és autosòmica en porta molt pocs   No podem extrapolar el que passa en una espècie a el que passa amb una altra.
En cas de drosòfila una mosca Haplo IV és viable.
El centròmer → correspon a cromatina constitutiva. El seu nivell de compactació és permanent: aspecte estructural, no és una regió gènica   El seu paper estructural fonamental és el que hi hagi un aparellament correcte dels cromosomes homòlegs tant en la mitosi com en la meiosi.
La distància entre tres marcadors no és afectada per la posició del centròmer Hi podem haver entrecreuaments entre el centròmer i un gen proper al centròmer → es poden calcular distàncies entre centròmer i marcador.
Quan es fa un mapa genètic les freqüències de recombinació es calculen en unitats de mapa (% de recombinació) → avui en dia, com que podem seqüenciar podem fins i tot saber els parells de bases que hi ha entre dos loci.
   Ens trobem que entre els mapes genètics i els físics les distàncies no són les mateixes que en les freqüències → trobem que es produeix interferència en certs casos, a una mateixa física ens podem trobar amb diferents distàncies de unitats de mapes.
Si que hi ha una relació, si la distància és petita sabem que no podem ser moltes unitats de mapa.
Els mapes físics són molt més fins i més concrets que no pas els mapes genètics.
Enzims de restricció: típicament bacterians, tenen naturalment la funció de tallar DNA forani i per tant tenen funció defensiva en bacteris. Alguns d'ells s'ha trobat que tallen per seqüències concretes, seqüències diana.
Això fa que siguin molt interessants a nivell genètic i d'un experimental.
   Això ens permet saber si en un cert DNA hi ha una diana concreta Podem tallar el DNA per diferents seccions → això va permetre afinar molt a nivell de la construcció de mapes físics.
Si agafem dos DNA d'un gen de dos individus diferents i els tallem amb un enzim → podem veure la quantitat i la llargada dels segments de restricció. Podem veure que hi ha una variabilitat en els fragments (RFLP: Restriction Fragments Length Polimorfism).
Genètica Bioquímica UAB, segon curs 2016-17 Quan es va aplicar aquest mètode a l'anàlisi del DNA es va trobar que canvis puntuals que no cal que tinguin gran funcionalitat produïen un gran polimorfisme dels segments.
Veiem que depenent de l'espècie que estiguem estudiant el genoma té una mida diferent. Veiem que les unitats de mapa de cada espècie varia i que no hi ha correspondència entre la mida física del genoma i les unitats de mapa del mapa genètic.
  Per a relacionar-ho mirem aquesta unitat de mapa d'una espècie a quina quantitat de parells de bases correspon.
Podem estimar també quina és la distància mitjana entre dos punts d'entrecreuament (entre dos quiasmes) → aquesta distància també varia bastant.
Anàlisi de tètrades Dins dels fongs en trobem un tipus, Ascomicets, s'anomenen així perquè les espores les tenen dins d'una beina (asca). Una vegada s'ha produït la 2a partició meiòtica (tenim 4 espores) es produeix una duplicació mitòtica i en comptes de trobar 4 espores en trobem 8.
 En la asca les espores es troben ordenades → podem intuir si hi ha hagut recombinació o no.
o Si un determinat gen es troba molt a prop del centròmer, veiem que es gairebé impossible que es produeixi recombinació → la disposició lineal ens indica la segregació en el procés.
Ens trobem els 4 espores iguals juntes o Si hi ha entrecreuament entre el locus i el marcador ens trobem amb una proporció diferent.
Als extrems tindrem les espores que corresponen a no recombinació i al centre les 4 espores recombinants. Per a que es doni això el gen ha d'estar una mica allunyat del centròmer.
Demostració citològica de l'encreuament A nivell experimental hi ha hagut diferents demostracions    Demostració dels intercanvis entre cromàtides: Coincidència entre el quiasma i el lloc de l'intercanvi → com a resolució del quiasme Existència de la recombinació mitòtica Si marquem els cromosomes, si es dona entrecreuament podem seguir quin és l'entrecreuament que s'ha produït. Aquesta marca visible ens permet veure la seva existència en els descendents recombinants Genètica Bioquímica UAB, segon curs 2016-17 Retinoblastoma Càncer de retina: una de les seves causes és la aparició d'aquesta malaltia per una mutació de novo o una recombinació mitòtica.
 Per mutació de novo: Pot ser que d'un gen funcional quedi mutat i dona un de recessiu. Es dóna molt menys sovint.
 Per Mitotic crossover: Entrecreuament somàtic que ens dóna a partir de l'individu heterozigot: o cèl·lules normals (RR) o cèl·lules amb doble recessiu (rr). Totes les cèl·lules que vinguin de la rr es desenvoluparà el tumor. Com més aviat es produeixi l'entrecreuament més conseqüències tindrà el tumor (implica més dividions) A vegades es diu que el càncer és una malaltia hereditària: en la majoria de casos no, és genètica, té un component hereditari però no és una malaltia hereditària.
Quan el fetus està formant l'ull, en les divisions successives hi pot haver recombinació mitòtica i crear tot un conjunt de cèl·lules clonades, mutades, que formaran un ull. Aquesta malaltia pot ser unilateral (un ull) o bilateral (dos ulls).
Oncògens: Gens que fan que s'inici el procés de formació de tumors. Solen ser gens activats durant el desenvolupament embrionari. Aquest gen ha de ser activat per a actuar com a oncogen. Aquests oncògens actuen com a dominants.
Oncosupresors: (o supressors de tumors). Són els gens que quan es troben actius impedeixen la evolució dels tumors. Impedeixen que un tumor es torni maligne, bloquegen la proliferació dels tumors.
Amb una sola mutació en aquest tipus de gens no podem justificar un càncer, aquests es produeixen per la acumulació de mutacions en gens oncosupressors o oncògens.
Una deleció pot ser molt petita (una base) pot afectar a un gen o fins i tot a un cromosoma. A vegades aquesta pèrdua de la hetrozigosi es dóna no per recombinació sinó per una deleció d'un gen o de part d'un gen.
Quan es parla de hereditari en aquestes situacions ens trobem que un dels parentals té ja mutacions en els seus gens, per aquesta raó es parla de "càncers familiars". Si en el DNA d'una família hi ha acumulades ja un cert nombre de mutacions hi ha més possibilitats de que un membre pateixi càncer ja que les mutacions que s'haurien de produir en el seu DNA propi son poques.
Cartografia en humans Mapes genètics del material genètic en humans. Trobem una variabilitat molt gran en la longitud dels fragments de restricció del material genètic en dos DNA de la mateixa espècie (RFLP). Hi ha un polimorfisme.
Hibridació de cèl·lules somàtiques: Agafem cèl·lules humanes i les hibridem amb cèl·lules d'una altra espècie, per exemple un rosegador. En aquestes cèl·lules cadascuna té els seus cromosomes: s'han de fusionar. Quan fem això pretenem que es posin en contacte les dues dotacions cromosòmiques (s'ha de facilitat l'adhesió, destrucció de barreres físiques). Es pot utilitzar com a vector un virus o alguna substància química (polietilenglicol). Aconseguim que les dues entitats individualitzades formin una sola anomenada heterocarion (únic nucli) Genètica    Bioquímica UAB, segon curs 2016-17 Quan procedim a una fusió de cèl·lules somàtiques: sempre hi haurà els cromosomes d'un origen que es mantenen de generació en generació mentre que els de l'altre espècie es van degradant.
En el cas de l'home i el rosegador són els cromosomes humans els que a la llarga desapareixen.
Quan gairebé s'han perdut tots els cromosomes en un cultiu i es produeix un determinat producte que només es dóna en humans → sabrem que els responsables seran els gens que es troben en els cromosomes que queden En el seu temps aquests experiments van ajudar a assignar gens humans a productes o proteïnes específics.
Amb les eines actuals fer això és bastant poc productiu.
...

Tags: