เนื้อหา
ในชีวิตประจำวันเราวัดระยะทางในรูปของเมตร, ฟุต, ไมล์, มิลลิเมตร ฯลฯ แต่คุณจะแสดงระยะทางระหว่างยีนสองตัวบนโครโมโซมได้อย่างไร หน่วยวัดมาตรฐานทั้งหมดมีขนาดใหญ่เกินไปและไม่ใช้กับพันธุศาสตร์ของเราจริงๆ
นั่นคือหน่วยที่ centimorgan (ย่อมาจากบ่อย cM) เข้ามาในขณะที่ centimorgans ถูกใช้เป็นหน่วยของระยะทางเพื่อเป็นตัวแทนของยีนในโครโมโซม แต่มันยังใช้เป็นหน่วยของความน่าจะเป็นสำหรับความถี่การรวมตัวกันอีกครั้ง
รวมตัวกันอีก เป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ (นั่นก็ใช้ในวิศวกรรมพันธุศาสตร์) ซึ่งในระหว่างที่เหตุการณ์ครอสโอเวอร์ยีนถูก "สลับ" รอบ ๆ บนโครโมโซม สิ่งนี้จะจัดเรียงยีนใหม่ซึ่งสามารถเพิ่มความแปรปรวนทางพันธุกรรมของ gametes และยังสามารถใช้สำหรับวิศวกรรมพันธุศาสตร์เทียม
Centimorgan คืออะไร?
centimorganยังเป็นที่รู้จักและเขียนเป็น หน่วยแผนที่พันธุกรรม (gmu) คือหน่วยของความน่าจะเป็นที่หัวใจ หนึ่ง cM เท่ากับระยะทางของยีนสองตัวที่ให้ความถี่การรวมตัวอีกหนึ่งเปอร์เซ็นต์ กล่าวอีกนัยหนึ่งหนึ่ง cM แสดงถึง โอกาสหนึ่งเปอร์เซ็นต์ ว่ายีนหนึ่งจะถูกแยกออกจากยีนอื่นเนื่องจากการข้ามเหตุการณ์
ยิ่ง centimorgans มีปริมาณมากเท่าไรยีนก็จะอยู่ห่างกันมากขึ้นเท่านั้น
เรื่องนี้ทำให้รู้สึกเมื่อคุณคิดเกี่ยวกับสิ่งที่ข้ามและรวมตัวกันใหม่คืออะไร หากมียีนสองตัวติดกันมีโอกาสน้อยกว่าที่พวกมันจะถูกแยกออกจากกันเพราะพวกมันอยู่ใกล้กันซึ่งเป็นสาเหตุที่เปอร์เซ็นต์การรวมตัวกันที่ cM เดียวแสดงว่าต่ำมาก เกิดขึ้นเมื่อยีนอยู่ใกล้กัน
เมื่อยีนสองตัวอยู่ห่างกันมากขึ้นอาคาระยะทาง cM นั้นใหญ่กว่านั่นหมายความว่าพวกมันมีแนวโน้มที่จะแยกจากกันในระหว่างการข้ามเหตุการณ์ซึ่งสอดคล้องกับความน่าจะเป็นที่สูงขึ้น (และระยะทาง) ที่แสดงโดยหน่วย centimorgan
Centimorgans ใช้อย่างไร?
เนื่องจาก centimorgans เป็นตัวแทนของทั้งความถี่ในการรวมตัวใหม่และระยะทางของยีน สิ่งแรกคือการทำแผนที่ที่ตั้งของยีนบนโครโมโซม นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์ว่าหนึ่ง cM นั้นเทียบเท่ากับฐานคู่หนึ่งล้านในมนุษย์
สิ่งนี้ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ทำการทดสอบเพื่อทำความเข้าใจความถี่การรวมตัวกันอีกครั้งแล้วเทียบเคียงกับความยาวและระยะทางของยีนซึ่งจะช่วยให้พวกเขาสร้างโครโมโซมและยีนแผนที่
นอกจากนี้ยังสามารถใช้ในทางกลับกัน หากคุณทราบระยะห่างระหว่างยีนสองตัวในคู่เบสคุณสามารถคำนวณได้ว่าเป็นเซ็นติเมตรและคำนวณความถี่การรวมตัวกันของยีนเหล่านั้น นอกจากนี้ยังใช้เพื่อทดสอบว่ายีนนั้น“ เชื่อมโยง” ซึ่งมีความหมายใกล้เคียงกันมากในโครโมโซมหรือไม่
ถ้ารวมความถี่เป็น น้อยกว่า 50 cM หมายถึงการเชื่อมโยงของยีน ในคำอื่น ๆ นี้หมายความว่ายีนทั้งสองอยู่ใกล้กันและ "เชื่อมโยง" โดยการที่ โครโมโซมเดียวกัน. หากยีนสองตัวมีความถี่การรวมตัวกันอีกครั้ง มากกว่า 50 cM จากนั้นพวกเขาจะไม่เชื่อมโยงและเป็นเช่นนั้น โครโมโซมที่แตกต่างกัน หรือ ห่างกันมาก ในโครโมโซมเดียวกัน
สูตรและการคำนวณ Centimorgan
สำหรับเครื่องคิดเลข centimorgan คุณจะต้องมีค่าทั้งจำนวนลูกหลานทั้งหมดและจำนวนลูกหลาน recombinant รีคอมบิแนนต์ลูกหลานเป็นลูกหลานที่มีการรวมอัลลีลที่ไม่ใช่ของผู้ปกครอง เพื่อที่จะทำสิ่งนี้นักวิทยาศาสตร์ได้ข้าม heterozygote สองครั้งด้วยการถอยแบบ homozygous สองครั้ง (สำหรับยีนที่สนใจ) ซึ่งเรียกว่า "เครื่องทดสอบ"
ตัวอย่างเช่นสมมติว่ามีแมลงวันตัวผู้ที่มีจีโนไทป์ JjRr และแมลงวันตัวเมียที่มี jjrr ไข่ตัวเมียทั้งหมดจะมีจีโนไทป์ "jr" สเปิร์มเพศชายที่ไม่มีเหตุการณ์ไขว้จะให้ JR และ jr เท่านั้น อย่างไรก็ตามด้วยเหตุการณ์ครอสโอเวอร์และการรวมตัวกันอีกครั้งทำให้พวกเขาสามารถมอบ Jr หรือ jR
ดังนั้นสืบทอดโดยตรง จีโนมของผู้ปกครอง จะเป็น JjRr หรือ jjrr รีคอมบิแนนต์ลูกหลาน จะเป็นคนที่มี genotype Jjrr หรือ jjRr Fly progeny กับ genotypes เหล่านั้นจะเป็น recombinant progeny เนื่องจากชุดค่าผสมนั้นจะไม่สามารถเกิดขึ้นได้เว้นแต่ว่ามีเหตุการณ์แบบไขว้เกิดขึ้น
คุณจะต้องดูลูกหลานทั้งหมดและนับทั้งลูกหลานทั้งหมดและลูกหลาน recombinant เมื่อคุณมีค่าสำหรับลูกหลานทั้งหมดและลูกหลาน recombinant ในการทดลองที่คุณกำลังทำงานคุณสามารถคำนวณความถี่การรวมตัวกันใหม่ได้โดยใช้สูตร centimorgan ต่อไปนี้:
ความถี่ในการรวมตัวใหม่ = (จำนวนลูกหลาน recombinant / จำนวนลูกหลานทั้งหมด) * 100m
เนื่องจากหนึ่งเซ็นติเมตรเท่ากับความถี่การรวมตัวอีกครั้งหนึ่งเปอร์เซ็นต์คุณยังสามารถเขียนเปอร์เซ็นต์ที่คุณได้รับในหน่วยเซ็นติเมตร ตัวอย่างเช่นหากคุณได้รับคำตอบร้อยละ 67 ในหน่วยเซนทอร์แกนซึ่งจะเท่ากับ 67 cM
ตัวอย่างการคำนวณ
ให้ดำเนินการต่อด้วยตัวอย่างที่ใช้ด้านบน ทั้งสองแมลงวันผสมพันธุ์และมีจำนวนลูกหลานดังต่อไปนี้:
JjRr = 789
jjrr = 815
Jjrr = 143
jjRr = 137
จำนวนลูกหลานทั้งหมดเท่ากับลูกหลานที่เพิ่มทั้งหมดซึ่งคือ:
รวมลูกหลาน = 789 + 815 + 143 +137 = 1,884
รีคอมบิแนนต์ลูกหลานเท่ากับจำนวนลูกหลานของ Jjrr และ jjRr ซึ่งก็คือ:
รีคอมบิแนนต์ลูกหลาน = 143 + 137 = 280
ดังนั้นความถี่การรวมตัวกันใหม่ใน centimorgans คือ:
ความถี่การรวมตัวใหม่ = (280 / 1,884) * 100 = 14.9 เปอร์เซ็นต์ = 14.9 cM