Tema 9. Ligamiento y mapas génicos (2014)

Apunte Español
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Microbiología - 1º curso
Asignatura Genética
Año del apunte 2014
Páginas 6
Fecha de subida 15/03/2015
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LIGAMIENTO Y MAPAS GENÉTICOS 1. SEGREGACIÓN DE DOS CARACTECTERES Si cruzamos dos parentales homocigóticos con caracteres diferentes, la F1 nos representa cuales son los caracteres dominantes (aparece un fenotipo). Entonces, en la F2:  Si no hay ligamiento: proporciones 9:3:3:1 (cromosomas independientes).
 Si hay ligamiento: no proporciones 9:3:3:1 (cromosomas dependientes).
Para hacer los cruzamientos en estos casos, es más fácil representar los genes ligados como: (en contra de AaBb). Los gametos de este individuo dependerán del la recombinación: Grupo ligamiento = cromosoma - Gametos parentales: AB y ab (no hay entrecruzamiento, ni recombinación).
Gametos recombinantes: Ab y aB (se da recombinación, aparecen con diferentes frecuencias según la distancia entre los genes. Con menor proporción que los parentales: <50%).
El ligamiento se da en los genes que se encuentran en un mismo cromosoma. La simbiosi de ligamiento puede ser:  Configuración de acoplamiento o cis  AB/ab (dominantes y recesivos en mismo cromosoma homólogo).
 Configuración en repulsión o trans  Ab/aB 1 Los genotipos no aparecen con las mismas proporciones (1/4), sino que los genotipos de los padres dan mayores proporciones.
Esto indica que los caracteres están ligados.
Recombinación: generación durante la meiosis de genotipos haploides distintos de genotipos parentales.
Surge del entrecruzamiento (crossover): intercambio de cromatidas no hermanas entre cromosomas homólogos por un proceso de rotura y reunión del DNA.
2. CAROGRAFÍA GENÉTICA La cartografía genética asigna el lugar cromosómico de un gen (o locus) y su relación de distancia con otros genes (o loci) en un cromosoma dado.
Supuesto: las frecuencias de entrecruzamiento y, por tanto, las frecuencias de recombinación dependen de la distancia entre genes.
Entre A i B: 2 entrecruzamientos Entre B y C: 0 entrecruzamientos Unidad de distancia: unidad de mapa (u.m.) o centimorgan (cM)  La distancia entre genes (loci) en los que la frecuencia de recombinación es del 1%.
1 u.m.= 1% recombinación = 1 cM Mayor distancia entre loci  Mayor número de entrecruzamientos  más recombinación A mayor frecuencia de recombinación mayor la distancia entre loci 2.1. CRUZAMIENTO PRUEBA DE DOS GENES Se reconoce que es un cruzamiento prueba en tanto que la descendencia no muestra proporciones iguales y las dos clases mayoritarias corresponde a los gametos parentales.
2 Metodología  Normalmente se parte del cruzamiento prueba (heterocigoto X homocigoto recesivo): AB/ab X ab/ab  La descendencia no muestra la proporción fenotípica 1:1:1:1, y la proporción no es predecible a priori porque depende de la distancia entre los genes estudiados  Las dos clases mayoritarias corresponden a los gametos no recombinantes (parentales), y las minoritarias a los recombinantes (no parentales)  La frecuencia de recombinación (recombinantes/total X 100) refleja la distancia genética entre los dos genes.
 Se ordenan tres genes cuyas distancias se han medido dos a dos o Orden de los genes: depende de las distancias entre los dos pares de genes, comparadas todas las posibles (A-B, A-C, C-B).
2.2. MAPA GENÉTICO DE TRES GENES LIGADOS – CRUZAMIENTO PRUEBA DE TRES PUNTOS Independiente: 8 gametos Ligado con entrecruzamiento: 8 gametos con distintas fr Ligado sin cruzamiento: 2 gametos (ABC, abc) Abc, aBC, ABc, abC, AbC, aBc Metodología  Triple heterocigoto X homocigoto recesivo (cruzamiento prueba) ABC/abc X abc/abc  Si hay ligamiento, no se observa en la descendencia la proporción fenotípica 1/8 para cada tipo de gameto.
 Se agrupan las clases recíprocas (aquellas que tienen un fenotipo mutante en el par recíproco, como el par de fenotipos ABC-abc ó Abc-aBC). Las clases recíprocas deben ser de frecuencia parecida.
 Orden de los genes: o Los fenotipos no recombinantes (parentales) son los más frecuentes.
o Los fenotipos menos frecuentes resultan de un doble entrecruzamiento.
o Al comparar los fenotipos no recombinantes con los doble entrecruzados, el gen del medio es el que está cambiado.
3  Distancias de mapa: a la distancia entre genes consecutivos debe sumarse las frecuencias de los dobles entrecruzamientos Dos primeros = parentales (más frecuentes).
Dos últimos = doble recombinantes (menos frecuentes).
A través de las clases parentales y las dobles recombinantes podemos determinar el orden de los genes:  En los individuos de la clase parentales, es necesario determinar los gametos del padre heterocigoto: bprc y b+pr+c+  Para los individuos doble recombinantes, también se ha de determinar los gametos del padre heterocigoto: b+prc+ y bpr+c A partir de esto, podemos ver que los doble recombinantes se diferencian con los parentales por el gen pr, de forma que podemos deducir que este es el gen que se encuentra en medio.
Una vez sabes el orden de los genes, hace falta calcular la distancia entre estos. Para ello hay que ver el número de individuos que son recombinantes para b-pr y c-pr:  B-pr: según los gametos parentales que tenemos (b+pr+c+/bprc), miramos que combinaciones posibles puede haber entre b-pr: b+prc y bpr+c+  C-pr: miramos las combinanciones posibles que pueden generarse al combinar la región de c-pr a partir de los gametos parentales: bprc+ y b+pr+c.
En este momento, la distancia se puede obtener mediante el nombre de recombinantes para b-pr y para c-pr (hay que tener en cuenta los individuos doble recombinantes para cada uno de los casos). El nombre de individuos recombinantes se divide entre el número de individuos totales y obtenemos la distancia.
3. LIGAMIENTO Y RECOMBINACIÓN EN BACTERIAS Y VIRUS Procesos sexuales en bacterias y virus: conjugación transformación, transducción y sexducción en bacterias y recombinación vírica.
El estudio de estos genes se hacen con: - Mutantes nutricionales: prototróficos (crecen en medio mínimo) y auxotróficos - Mutantes resistentes a antibióticos (srtr) - Morfología de colonias 4 Las bacterias que son auxotróficas para algunos nutrientes, en un medio mínimo no van a crecer. Si juntamos este tipo bacteriano con otro que es auxotrófico para otro nutriente, se puede observar crecimiento. Esto indica que ha habido intercambio de material genético entre las colonias.
3.1. CONJUGACIÓN Transferencia del material genético al estar en contacto dos bacterias mediante el pilis (canal, aparece por el plásmido F) de las donadoras.
Normalmente se transfiere el factor F. Hay bacterias que integran el factor F en su genoma (Hfr) de manera que son capaces de transferir material genético de su genoma (junto al plásmido F) a otras bacterias. Este genoma, se recombina con la bacteria F- (se tienen que dar dos procesos de recombinación) y por tanto la integración en su genoma. Si no se da la recombinación, el fragmento del se perderá.
El fenotipo de las células receptoras no permitirá hacer mapas y determinar la distancia entre los genes.
3.1.1. Cinética de conjugación o de transferencia bacteriana *Cuanto más tiempo se da la conjugación, más transferencia, y por tanto más adquisición de genes se da. Las células donadoras tienen marcadores que no poseen las receptoras, de forma que con la conjugación lo adquirirán las receptoras.
5 Se sabe cuál es el primer gen que se transmite por los marcadores que van apareciendo con el tiempo. De forma que podemos deducir el orden de los genes y la distancia.
La distancia en los mapas de conjugación se dan por minutos.
Hay pocas bacterias que adquieran el cromosomas entero, porque la conjugación se para antes de que esto se dé.
El cromosoma bacteriano tardaría en transferirse de una célula a otra 90min (estudiado en E.coli). Los genes que se transmitan, pero, depende de donde se integre el factor F. De manera, que como es un cromosoma circular, se ha de experimentar con diferentes Hfr (con el factor F en diferentes lugares) para así poder determinar la localización de los genes.
3.2. TRANSFORMACIÓN Confrontantes entre dos genes nos indican que estos están próximos  si no hay confrontantes, los genes están alejados.
3.3. TRANSDUCCIÓN Intercambio de material génico entre bacterias a través de un virus bacteriófago.
*nº recombinantes /nº total =distancia entre dos genes 6 ...