المحتوى
في الحياة اليومية ، نقيس المسافات بالأمتار والقدمين والأميال والمليمترات ، وما إلى ذلك. ولكن كيف يمكنك التعبير عن المسافة بين جينات على كروموسوم؟ جميع وحدات القياس القياسية كبيرة جدًا ولا تنطبق حقًا على علم الوراثة لدينا.
هذا حيث وحدة سنتي مورغان (غالبا ما يختصر ل سم) يأتي. في حين يتم استخدام السنتيمورجان كوحدة للمسافة لتمثيل الجينات على كروموسوم ، فإنه يستخدم أيضًا كوحدة لاحتمال تردد التكرار.
إعادة التركيب هي ظاهرة طبيعية (يتم استخدامها أيضًا في الهندسة الوراثية) حيث يتم "تبديل" الجينات في الكروموسومات أثناء أحداث التقاطع. هذا يعيد ترتيب الجينات ، والتي يمكن أن تضيف إلى التباين الوراثي للأمشاج ويمكن أيضا أن تستخدم للهندسة الوراثية الاصطناعية.
ما هو سنتيمورجان؟
أ سنتي مورغان، المعروف أيضا وكتب باسم وحدة الخريطة الوراثية (gmu) ، هو ، في القلب ، وحدة من الاحتمالات. واحد cM يساوي المسافة بين الجينات التي تعطي تردد إعادة التركيب من واحد في المئة. بمعنى آخر ، يمثل cM واحد أ فرصة واحدة في المئة سيتم فصل أحد الجينات عن جين آخر بسبب حدث متقاطع.
كلما كانت كمية السنتيمورجان أكبر ، كلما كانت الجينات بعيدة عن بعضها البعض.
هذا منطقي عندما تفكر في ماهية العبور وإعادة التركيب. إذا كان هناك جينان بجوار بعضهما البعض ، فهناك فرصة أقل بكثير في أن يتم فصلهما عن بعضهما البعض لمجرد أنهما قريبان من بعضهما البعض ، وهذا هو السبب في أن نسبة إعادة التركيب التي يمثلها cM واحدة منخفضة للغاية: إنها أقل احتمالًا بكثير تحدث عندما تكون الجينات قريبة من بعضها البعض.
عندما يكون هناك جينان متباعدان ، ويعرف أيضًا باسم مسافة cM أكبر ، فهذا يعني أكثر احتمالًا للفصل خلال حدث متقاطع ، وهو ما يتوافق مع الاحتمال الأعلى (والمسافة) الممثلة بوحدة السيمورغان.
كيف يتم استخدام Centimorgans؟
نظرًا لأن السنتيمورجان يمثل كلاً من تردد إعادة التركيب والمسافة الجينية ، فلديهم استخدامات مختلفة قليلة. الأول هو ببساطة تحديد موقع الجينات على الكروموسومات. قدّر العلماء أن واحدة من الكيلومترات مكافئة تقريبًا مليون زوج أساسي في البشر.
يتيح ذلك للعلماء إجراء اختبارات لفهم وتيرة إعادة التركيب ثم مساواة ذلك بطول الجين والمسافة ، مما يسمح لهم بإنشاء خرائط الكروموسومات والجينات.
ويمكن أيضا أن تستخدم في الاتجاه المعاكس. إذا كنت تعرف المسافة بين جينات في أزواج الأساس ، على سبيل المثال ، يمكنك حينئذٍ حساب ذلك في السنتيمورجان ، وبالتالي ، حساب تكرار إعادة التركيب لتلك الجينات. يستخدم هذا أيضًا لاختبار ما إذا كانت الجينات "مرتبطة" ، أي أنها قريبة جدًا من بعضها البعض على الكروموسوم.
إذا تردد إعادة التركيب هو أقل من 50 سم ، وهذا يعني أن الجينات مرتبطة. هذا ، بمعنى آخر ، يعني أن الجينين قريبان من بعضهما البعض وأنهما "مرتبطان" من خلال كونهما على نفس الصبغي. إذا كان اثنين من الجينات لديها تردد إعادة التركيب أكثر من 50 سم ، ثم فهي ليست مرتبطة وبالتالي على كروموسومات مختلفة أو بعيدا جدا عن بعضها البعض على نفس الصبغي.
Centimorgan الفورمولا والحساب
للحصول على آلة حاسبة centimorgan ، ستحتاج إلى قيم كل من العدد الكلي من السلالة وعدد السلالة المؤتلف. ذرية مؤتلف هي ذرية لها مزيج أليل غير أبوي. من أجل القيام بذلك ، عبور العلماء متغاير الزيجوت مزدوجة مع المتنحية متماثل متماثل مزدوج (للجينات في المصالح) ، والذي يسمى "اختبار".
على سبيل المثال ، دعنا نقول أن هناك ذبابة ذكور بنوع جيني JjRr و ذبابة أنثى مع jjrr. جميع بيض الإناث سوف يكون لديهم النمط الوراثي "الابن". فإن الحيوانات المنوية من الذكور دون أحداث كروس تعطي فقط JR والابن. ومع ذلك ، بفضل أحداث التقاطع وإعادة التركيب ، يمكن أيضًا أن يقدموا Jr أو jR.
لذلك ، ورثت مباشرة المورثات الوالدية سيكون إما JjRr أو jjrr. ذرية مؤتلف سيكون هؤلاء مع النمط الجيني Jjrr أو jjRr. ذبابة ذرية مع تلك المورثات سيكون ذرية مؤتلف لأن هذا الجمع لن يكون ممكنا عادة ما لم يكن حدث كروس.
ستحتاج إلى إلقاء نظرة على كل ذرية وحساب كل ذرية الكلي وذرية المؤتلف. بمجرد الحصول على القيم لكل من السلالة الكلية والمؤتلف في تجربة تقوم بتشغيلها ، يمكنك حساب تكرار إعادة التركيب باستخدام صيغة centimorgan التالية:
معدل إعادة التركيب = (# من السلالة المؤتلفة / مجموع السلالة) * 100m
نظرًا لأن centimorgan واحد يساوي تردد إعادة التركيب بنسبة واحد بالمائة ، يمكنك أيضًا كتابة هذه النسبة التي تحصل عليها في وحدات centimorgan. على سبيل المثال ، إذا حصلت على إجابة تبلغ 67 في المائة ، في المائة من السنتيمترات سيكون 67 سم.
مثال حساب
يتيح متابعة المثال المستخدم أعلاه. هذان الذباب يتزاوجان ولديهما العدد التالي من الذرية:
JjRr = 789
jjrr = 815
Jjrr = 143
jjRr = 137
السلالة الكلية تساوي جميع تلك السلالة المضافة ، وهي:
ذرية كاملة = 789 + 815 + 143 +137 = 1,884
ذرية المؤتلف تساوي عدد ذرية Jjrr و jjRr ، وهي:
ذرية مؤتلف = 143 + 137 = 280
لذلك ، تردد التركيب في السنتيمورجان هو:
تردد إعادة التركيب = (280 / 1،884) * 100 = 14.9 بالمائة = 14.9 سم