Derivarea distanței de legătură și a ordinii genelor din încrucișările în trei puncte
Prin adăugarea unei a treia gene, avem acum mai multe tipuri diferite de supraproduse de încrucișare care pot fi obținute. Următoarea figură arată diferitele produse de încrucișare care sunt posibile.
Acum, dacă am efectua un test de încrucișare cu F1, ne-am aștepta la un raport 1:1:1:1:1:1:1:1:1:1:1:1:1. Ca și în cazul analizelor în două puncte descrise mai sus,abaterea de la acest raport așteptat indică faptul că are loc o legătură.Cel mai bun mod de a vă familiariza cu analiza datelor testcross în trei puncte este să parcurgeți un exemplu. Vom folosi exemplul arbitrar al genelor A, B și C. Mai întâi facem o încrucișare între indivizii care sunt AABBCC și aabbcc. În continuare, F1 este încrucișată prin test cu un individ care este aabbcc. Vom folosi următoarele date pentru a determina ordinea genelor și distanțele de legătură.Ca și în cazul datelor cu două puncte, vom lua în considerare compoziția gametei F1.
| Genotip | Observat | Tip de gameți | |
|---|---|---|---|
| ABC | . Parental | ||
| abc | Parental | ||
| AbC | Unic.crossover între genele C și B | ||
| aBc | Single-crossover între genele C și B | ||
| ABc | Double-.crossover | ||
| abC | Double-crossover | ||
| Abc | Single-crossover între genele A și C | ||
| aBC | Single-crossover între genele A și C | ||
| Total |
Cel mai bun mod de a rezolva aceste probleme este de a dezvolta o abordare sistematică.În primul rând, determinați care dintre genotipuri sunt genotipurile parentale. genotipurile găsite cel mai frecvent sunt genotipurile parentale. din tabel reiese clar că genotipurile ABC și abc sunt genotipurile parentale.
În continuare, trebuie să determinăm ordinea genelor. După ce am determinat genotipurile parentale, folosim această informație împreună cu informația obținută din încrucișarea dublă. Gametul dublu încrucișat este întotdeauna în cea mai mică frecvență. Din tabel reiese că genotipurile ABc ș i abC au cea mai mică frecvență. Următorul punct important este că un eveniment de dublu încrucișare mută alela de mijloc de la o cromatidă soră la cealaltă. Acest lucru plasează efectiv alela neparentală a genei din mijloc pe un cromozom cu alelele parentale ale celor două gene flancate. Putem vedea din tabel că gena C trebuie să se afle în mijloc, deoarece alela recesivă C se află acum pe același cromozom cu alelele A și B, iar alela dominantă C se află pe același cromozom cu alelele recesive A și B.
Acum că știm că ordinea genelor este ACB, putem determina distanțele de legătură între A și C și C și C și B. Distanța de legătură se calculează prin împărțirea numărului total de gameți recombinați la numărul total de gameți. Aceasta este aceeași abordare pe care am folosit-o în cazul analizelor în două puncte pe care le-am efectuat anterior. Ceea ce este diferit este faptul că acum trebuie să luăm în considerare și evenimentele de încrucișare dublă. Pentru aceste calcule, includem aceste încrucișări duble în calculele ambelor distanțe de interval.
Acum, distanța dintre genele A și C este de 17,9 cM, iar distanța dintre C și Bis de 7,0 cM.
Acum să încercăm o problemă din Drosophila, aplicând principiile pe care le-am folosit în exemplul de mai sus. Tabelul următor oferă rezultatele pe care le vom analiza.
| Genotipul | Observat | Tipul de gameți | |
|---|---|---|---|
| v cv+ ct+ | . Parental | ||
| v+ cv cv ct | Parental | ||
| v cv ct+ | Single-.încrucișare între genele ct și cv | ||
| v+ cv+ ct | Single-crossover între genele ct și cv | ||
| v cv ct | Single-crossover între genele v și ct | ||
| v+ cv+ ct+ | Single-încrucișare între genele v și ct | ||
| v cv+ ct | Dublu-crossover | ||
| v+ cv ct+ | Double-crossover | ||
| Total |
Etapa 1: Determinați genotipurile parentale.
Cele mai abundente genotipuri sunt tipurile parentale. Aceste genotipuri sunt v cv+ ct+ și v+ cv ct.Ceea ce este diferit față de prima noastră încrucișare în trei puncte este faptul că unul dintre părinți nu conține toate alelele dominante și celălalt toate alelele recesive.
Pasul 2: Determinați ordinea genelor
Pentru a determina ordinea genelor, avem nevoie de genotipurile parentale, precum și de genotipurile de încrucișare dublă După cum am menționat mai sus, cele mai puțin frecvente genotipuri sunt genotipurile de încrucișare dublă. Aceste genotipuri suntv cv+ ct și v+ cv ct+.Pornind de la aceste informații, putem determina ordinea punându-ne întrebarea: În genotipurile de dublă încrucișare, care alelă parentală nu este asociată cu cele două alele parentale cu care a fost asociată în încrucișarea parentală originală. Din prima încrucișare dublă, v cv+ ct, alela ct este asociată cu alelele v șicv+, două alele cu care nu a fost asociată în încrucișarea inițială. Prin urmare, ct se află în mijloc, iar ordinea genelor este v ct cv cv.
Etapa 3: Determinarea distanțelor de legătură.
-
Calculul distanței v – ct. Această distanță se calculează după cum urmează: 100*((89+94+3+5)/1448) = 13,2 cM
-
calculul distanței ct – cv. Această distanță se calculează după cum urmează: 100*((45+40+3+5)/1448) = 6,4 cM
Etapa 4. Desenați harta.
Încrucișările în trei puncte permit, de asemenea, măsurarea interferenței (I) între evenimentele de încrucișare într-o anumită regiune a unui cromozom.Mai exact, cantitatea de încrucișări duble oferă o indicație dacă există interferență. Conceptul este că, date fiind ratele specifice de recombinare în două intervale cromozomiale adiacente, rata de încrucișări duble în această regiune ar trebui să fie egală cu produsul dintre încrucișările simple. În exemplul v ct cv cv descris mai sus, frecvența de recombinare a fost de 0,132 între genele v și ct, iar frecvența de recombinare între ct șicv a fost de 0,064. Prin urmare, ne așteptăm la 0,84% recombinări duble. Cu o dimensiune a eșantionului de 1448, acest lucru ar însemna 12 recombinanți dubli. De fapt, am detectat doar 8.
Pentru a măsura interferența, am calculat mai întâi coeficientul de coincidență (c.o.c.), care este raportul dintre recombinanții dubli observați și cei așteptați. Interferența este apoi calculată ca fiind 1 – c.o.c.Formula este următoarea:
Pentru datele v ct cv, valoarea interferenței este de 33%.
Cel mai adesea, valorile interferenței se încadrează între 0 și 1. Valorile mai mici de 1 indică faptul că interferența are loc în această regiune a cromozomului.