Сцепление против рекомбинации
Между сцеплением и рекомбинацией мы можем выявить определенные различия, поскольку это два разных понятия, связанных с генетикой. Поэтому их не следует путать. На самом деле сцепление описывает появление генов на одной и той же хромосоме, а рекомбинация описывает смешение генов между гомологичными хромосомами во время мейоза посредством процесса, называемого кроссинговером..
Что такое Linkage?
Гены, расположенные близко друг к другу в одной и той же хромосоме, называются сцепленными генами. Поскольку они расположены близко друг к другу и расположены в одной и той же хромосоме, их называют сцепленными группами, и они имеют тенденцию наследоваться вместе как единое целое во время мейоза клеточного деления. То есть сцепленные гены не подчиняются принципу независимого ассортимента Менделя (два аллеля, расположенных в определенном локусе/местоположении, разделяются (сегрегируют) на две клетки независимо от других аллелей в других локусах).
Связь можно разделить на два типа:
Полное сцепление - когда гены расположены очень близко друг к другу и не показывают кроссинговера, это называется полным сцеплением. Это приводит к нерекомбинантному потомству. То есть фенотип и генотип растений-потомков такие же, как у их материнских растений.
Неполное сцепление - когда гены расположены в одной хромосоме и демонстрируют некоторый кроссинговер во время мейоза, говорят, что гены не полностью сцеплены. Тестирование на неполное сцепление можно провести с помощью тестового скрещивания. Например, растение, гетерозиготное по двум признакам, следует скрестить с растением, рецессивным по этому конкретному признаку. Этот тип скрещивания дает две рекомбинантные гаметы и две нерекомбинантные гаметы. Например. облысение у мужчин, связанное с генетическими маркерами в Х-хромосоме, а также с цветом грудной клетки и пупария австралийской мясной мухи Luciliácuprina.
Пример облысения для неполной связи
В зависимости от того, как аллели сцепленных генов расположены на гомологичных хромосомах, различают два типа конфигурации:
Конфигурация сцепления (цис) – ситуация, когда два доминантных аллеля находятся на одной хромосоме, а два рецессивных аллеля – на другой хромосоме.
Репульсионная (транс) конфигурация – ситуация, когда каждая хромосома содержит один доминантный и один рецессивный аллель.
Что такое рекомбинация?
Гены, расположенные в одной и той же хромосоме, могут перемещаться с одной гомологичной хромосомы на другую посредством процесса, называемого кроссинговером. Это приводит к хромосомам с новыми комбинациями генов по сравнению с их расположением генов в материнской клетке (рис. 2). Следовательно, хромосомы с этими новыми комбинациями генов известны как рекомбинантные хромосомы, и поэтому этот процесс называется рекомбинацией.
Кроссовер производит рекомбинанты
Процент рекомбинантов, образующихся при скрещивании, называется частотой рекомбинации, ее можно рассчитать следующим образом:
Частота рекомбинации=(Количество рекомбинантов в потомстве) / (Общее количество в потомстве) 100 %
Есть два типа процессов рекомбинации, которые могут происходить во время мейоза:
Межхромосомная рекомбинация – рекомбинация происходит между генами, расположенными на разных хромосомах. Например. самостоятельный набор анафазы мейоза I.
Внутрихромосомная рекомбинация – рекомбинация происходит между генами, расположенными на одной хромосоме. Например. кроссинговер профазы мейоза I.
Когда рекомбинация происходит в сцепленных генах, результирующее потомство демонстрирует большинство нерекомбинантов и меньшую частоту рекомбинантов.
В чем разница между сцеплением и рекомбинацией?
• Сцепление помогает удерживать определенные гены вместе в одной и той же хромосоме, тогда как процесс рекомбинации смешивает гены между хромосомами.
• Сцепление - явление, которое можно наблюдать в клетках любого типа. Однако рекомбинация - это процесс, происходящий во время мейоза I.
• Рекомбинация не происходит при полном сцеплении. Однако рекомбинация происходит, когда гены не полностью сцеплены (или когда они сцеплены не полностью).
• Неполностью сцепленные гены подвергаются внутрихромосомной рекомбинации.
• Когда рекомбинация происходит в независимо подобранных генах, рекомбинантные и нерекомбинантные встречаются в равных пропорциях, тогда как, когда рекомбинация происходит в неполностью сцепленных генах, рекомбинантная частота составляет менее 50%, а нерекомбинантная частота составляет более 50%.
• И сцепление, и рекомбинацию можно использовать для построения генетических карт/анализа сцепления (карт, показывающих расположение генов).
Изображения предоставлены:.
- Образец облысения у мужчин по Welshsk (CC BY 3.0)
- Кроссовер продуцирует рекомбинанты Джеффри Мара (CC BY 4.0)
