Генетика
  Домой Медицинский фото атлас Психология отношений Медицинские видео ролики Медицинская библиотека Консультация врача  
Генетика:
Генетика
Аномалии хромосом
Биология клетки
Генетика врожденных пороков
Генетика рака - опухолей
Молекулярная генетика
Цитогенетика - исследование хромосом
Лечение наследственных болезней
Фармакогенетика
Рекомендуем:
Необходимое:
Книги по медицине
Видео по медицине
Фотографии по медицине
Консультации врачей
Форум
 

Равновесное и неравновесное сцепление генов

Генетические карты обычно создают непосредственным подсчетом числа событий рекомбинации, произошедших между локусами в потомстве родителей, информативных по аллелям в этих локусах. Такие измерения основаны на анализе немногочисленных рекомбинаций в нескольких сотнях или тысячах мейозов, и, следовательно, обеспечивают уровень разрешения приблизительно от 0,5 до 1 сантимоганиды.

Чтобы измерять меньшие генетические расстояния, понадобилось бы регистрировать даже редкие события рекомбинации среди многих тысяч и десятков тысяч мейозов — задача тяжелая и практически трудно выполнимая. Тем не менее существует другая характеристика генетического пейзажа — феномен, известный как неравновесное сцепление, позволяющий добиться более высокого разрешения генетической карты, основанный на анализе рекомбинаций, происходивших в ходе миллионов мейозов за тысячи поколений с появления современного человека.

Чтобы понять неравновесность сцепления, необходимо объяснить его противоположность — равновесность сцепления. Рассмотрим два локуса: полиморфный локус маркера 1 с двумя аллелями А и а, и расположенный рядом локус болезни 2 с аллелем болезни D и нормальным аллелем d.

Предположим, что аллель А присутствует в 50% хромосом в популяции, а аллель а — в остальных 50% хромосом. В локусе 2 аллель болезни D присутствует в 10%, a d — в 90% хромосом. Знание частот аллелей этих двух локусов еще не означает, что мы знаем, как эти аллели распределяются между четырьмя возможными гаплотипами, A-D, A-d, a-D и a-d.

неравновесное сцепление генов

Показанная на рисунке ситуация, когда популяционная частота обоих гаплотипов, содержащая аллель (A-D плюс A-d), равна 50%, т.е. частоте аллеля А в популяции. Аналогично, частота двух гаплотипов, содержащих аллель D (A-D плюс a-D), равна 10%, такая же, как и популяционная частота аллеля D.

Когда частота каждого аллеля в пределах гаплотипов такая же, как и частота этого аллеля в популяции в целом, говорят, что аллели находятся в равновесном сцеплении. На самом деле, на низком уровне разрешения в несколько сантиморганид часто бывает, что аллели в двух локусах, расположенных на расстоянии 1 сМ или более, не показывают предпочтительного сцепления в популяции.

Каждый гаплотип встречается в популяции с частотой, которую можно ожидать просто на основе частот аллелей в локусах, создающих этот гаплотип.

Если же мы рассмотрим гаплотипы, включающие очень близко расположенные локусы, то такие гаплотипы не всегда имеют частоту, ожидаемую на основе частот аллелей в локусах, создающих гаплотип. Почему это происходит? Когда аллель болезни впервые попадает в популяцию (благодаря новой мутации или иммиграции родоначальника, несущего аллель болезни), конкретный набор аллелей в маркерах, сцепленных с локусом болезни, составляет болезнь-содержащий гаплотип.

Степень, с которой первичный гаплотип сохраняется во времени, зависит от вероятности рекомбинационного перемещения аллеля болезни из оригинального гаплотипа на хромосомы с другими комплектами аллелей в сцепленных маркерных локусах. Скорость, с которой рекомбинация перемещает аллель болезни в новые гаплотипы, — результат действия двух факторов:
1) количества поколений, и, следовательно, числа возможных рекомбинаций с момента появления мутации; и
2) частоты рекомбинации между локусами.

(Теоретически также может играть роль третий фактор — отбор за или против конкретных аллелей в гаплотипе, но его эффект трудно доказать у человека).

неравновесное сцепление генов

Чем меньше прошло времени с тех пор, как возник аллель болезни и чем меньше частота рекомбинации, тем больше шансов, что гаплотип, содержащий мутантный ген, останется целым. Тем не менее при больших периодах времени и значимой частоте рекомбинации перемещение аллелей рано или поздно завершается и частоты аллелей для маркеров в гаплотипе, включающем аллель болезни, начинают равняться частотам этих аллелей во всех хромосомах в популяции. В этой точке все аллели гаплотипа достигнут равновесия сцепления.

Гаплотипы, не находящиеся в равновесном сцеплении, называют неравновесно сцепленными. Предположим, выявлено, что все хромосомы, несущие аллель Д также имеют аллель а, т.е. ни одна не имеет аллеля А. Значит, аллель D и аллель а тесно неравновесно сцеплены. Наконец, предположим, что гаплотип A-D присутствует только в 1% хромосом в популяции. Гаплотип A-D имеет частоту значительно ниже ожидаемых 50% на основе частоты аллеля А в популяции в целом, а гаплотип а-D имеет частоту значительно больше, чем ожидалось. Другими словами, хромосомы, несущие аллель болезни Д обогащаются аллелем а в ущерб аллелю А по сравнению с хромосомами, не несущими аллель болезни.

Мера неравновесности сцепления

Чтобы количественно определить показатель неравновесности сцепления, генетики часто используют показатель неравновесности D'. D' изменяется от 0, указывая на равновесное сцепление, до 1, указывая на очень сильное неравновесное сцепление.

Поскольку неравновесное сцепление — результат не только генетического расстояния, но и времени, в течение которого могла происходить рекомбинация, разные популяции с разными историями могут иметь отличающиеся величины D' между двумя маркерами в геноме.

- Читать далее "Геномная карта гаплотипов (НарМар)"


Оглавление темы "Картирование генов":
  1. Значение картирования генов человека в медицине. Методы картирования
  2. Независимое распределение и гомологичная рекомбинация хромосом, генов в мейозе
  3. Частота рекомбинаций генов и межгенное расстояние
  4. Взаимосвязь сцепления генов и частоты их рекомбинаций
  5. Генетическое расстояние и карты
  6. Равновесное и неравновесное сцепление генов
  7. Геномная карта гаплотипов (НарМар)
  8. Определение связи между двумя локусами генов. Выявление сцепления
  9. Анализ сцепления и фазы сцепления генов по родословным
  10. Анализ сцепления генов сложных признаков - болезней
Загрузка...

   
MedUniver.com
ICQ:493-344-927
E-mail: reklama@meduniver.com
   

Пользователи интересуются:

Будем рады вашим вопросам и отзывам:

Полная версия сайта