Ligação Gênica (“linkage”)
•
Quando dois ou mais genes, responsáveis por diferentes características,
estão localizados em um mesmo cromossomo, trata-se de uma caso de
ligação gênica. Diz-se que os genes estão ligados ou em linkage.
•
Neste caso, a quantidade de gametas e, portanto, a frequência da
descendência apresentarão diferenças em relação ao proposto pela 2ª Lei
de Mendel, segundo a qual o cruzamento com diibridismo resulta na
proporção fenótípica de 9:3:3:1.
•
No estudo de dos genes ligados a incidência do crossing-over (ou
permutação) será fundamental.
•
Crossing-over ou permuta é a troca de partes entre cromossomos
homólogos durante a meiose e é um dos principais fatores para a
variabilidade genética.
Ligação Gênica (“linkage”)
Ligação Gênica (“linkage”)
Ligação Gênica (“linkage”)
Ligação Gênica (“linkage”)
•
Na herança dos genes ligados, a frequência dos gametas de um
heterozigoto depende da taxa de crossing-over ou taxa de recombinação
que ocorre entre os cromossomos homólogos.
•
Os Gametas Parentais são formados mesmo que não haja recombinação e
aparecem em maior quantidade.
•
Os Gametas Recombinantes são formados apenas se houver permuta e
aparecem em menor quantidade.
•
A Taxa de Crossing é expressa em porcentagem e corresponde a
frequência de gametas recombinantes formados na gametogênese.
Ligação Gênica (“linkage”)
Qual é a taxa de crossing (ou
de permutação) neste caso?
Resposta: 17%
Ligação Gênica (“linkage”)
• Do que depende a frequência
de gametas recombinantes?
O crossing-over depende da
sobreposição e da troca de
pedaços entre as cromátides
homólogas. Isso pode ocorre
com igual probabilidade em
qualquer ponto do
cromossomo. Então, pode-se
deduzir que quanto mais
distantes estiverem dois genes
no cromossomo, maior a
probabilidade de que ocorra um
crossing-over entre eles.
Ligação Gênica (“linkage”)
• Por outro lado, quanto mais
próximos estiverem os genes
no cromossomo, menor a
probabilidade de que haja um
crossing-over entre eles, já que
estão muito próximos.
Ligação Gênica (“linkage”)
• Se as taxas de crossing-over que ocorrem entre dois determinados genes
refletem a maior ou menor distância entre eles no cromossomo, convencionou-se
que 1% do número de gametas recombinantes indica a distância de uma unidade
de recombinação (U.R.) ou um morganídeo (homenagem a Thomas Morgan)
entre os genes, no mapa genético. Em outras palavras, a taxa de recombinação
reflete diretamente a distância entre os loci gênicos no cromossomo.
• Vamos analisar algumas comparações: suponha um organismo diíbrido (AaBb)
em meiose e que esse diíbrido tenha produzido 1000 gametas.
Ligação Gênica (“linkage”)
• Vamos analisar algumas comparações: suponha um organismo diíbrido (AaBb)
em meiose e que esse diíbrido tenha produzido 1000 gametas.
• Estas posições também podem ser utilizadas para se definir quem são os
gametas parentais e os recombinantes.
Ligação Gênica (“linkage”)
- Na posição CIS, os genes estão dispostos do seguinte modo: AB/ab. A barra
inclinada simboliza o par de cromossomos homólogos. Portanto, AB/ab será a
posição parental, a que aparecerá em maior quantidade nos gametas. Espera-se
que os recombinantes formem-se em menor quantidade (Ab/aB).
Ligação Gênica (“linkage”)
- Na posição TRANS, os genes estão dispostos do seguinte modo: aB/Ab. Assim,
aB/Ab será a posição parental, a que aparecerá em maior quantidade nos
gametas, sendo que os recombinantes, AB/ab, deverão surgir em menor número.
Mapeamento Gênico
•
Mapa genético ou cromossômico é a representação da posição dos genes
no cromossomo.
•
Está diretamente relacionada a taxa de crossing.
•
Unidades de Recombinação (U.R.) ou Morganídeos (M) são as unidades
usadas para determinar a posição dos genes no cromossomo e
correspondem a taxa de crossing.
•
Exemplo: Em um cromossomo há a seguinte frequência de recombinação
entre os genes A,B,C e D:
A-B  45%
A-C  20%
C-B  25%
B-D  5%
C-D  20%
A-D  40%
Qual a posição dos genes no cromossomo?
Mapeamento Gênico
•
Exemplo: Em um cromossomo há a seguinte freqüência de recombinação
entre os genes A,B,C e D:
A-B  45%
A-C  20%
C-B  25%
B-D  5%
C-D  20%
A-D  40%
Qual a posição dos genes no cromossomo?
Mapeamento Gênico
•
Exemplo: Em um cromossomo há a seguinte freqüência de recombinação
entre os genes A,B,C e D:
A-B  45%
A-C  20%
C-B  25%
B-D  5%
C-D  20%
A-D  40%
Qual a posição dos genes no cromossomo?
20M
A
20M
C
5M
D
40M
45M
B
Ligação Gênica (“linkage”)
Exercício:
1. Se em um indivíduo de genótipo AB/ab a distância entre os dois lócus gênicos é
de 22 unidades, que genótipo apresentarão os descendentes se ele for cruzado com
um duplo recessivo?
Comentário:
Se os genes distam de 22 unidades, há uma taxa de 22% de crossing entre os genes
A e B (11% para cada tipo de recombinante) e se os genes encontram-se em posição
CIS, essa será a conformação dos gametas parentais, que aparecerão em maior
número.
Assim, a partir de uma geração P: AaBb x aabb, teremos uma F1 assim constituída:
AaBb - 39%
Aabb - 11%
aaBb - 11%
Aabb - 39%
Ligação Gênica (“linkage”)
Exercício:
1. Cruzou-se um diíbrido AaBb com um duplo-recessivo e obteve-se indivíduos com genótipo:
42% dominante-dominante
8% dominante-recessivo
8% recessivo-dominante
42% recessivo-recessivo
a) Qual é a posição dos cromossomos no tipo parental do diíbrido?
b) Qual a distância entre os genes A e B?
Comentário:
a) Analisando os resultados, temos que os indivíduos produzidos que apareceram em maior
número foram os de posição dominante-dominante e recessivo-recessivo, isto é, AB e ab,
portanto indicando posição CIS.
b) Para calcular a distância precisamos da taxa de crossing, o que obteremos com a soma dos
tipos recombinantes: 8% + 8% = 16%, ou seja, há 16unidades de recombinação (U.r.) entre os
alelos A e B.
Ligação Gênica (“linkage”)
Exercício:
1. Em um indivíduo verificou-se que, para três pares de genes ligados, A, B, C, a taxa
de crossing entre A e B é de 3,5%; entre A e C é de 17,4% e entre B e C é de 13,9%.
Calcule a ordem dos genes no cromossomo:
Comentário:
Se você localizar os genes mais distantes (os que têm taxa de crossing maior), fica
fácil depois colocar os alelos intermediários, que ficam entre os alelos extremos.
Então, se entre A e C a taxa de crossing (distância) é de 17,4 %, esses serão os
alelos mais distantes.
Ligação Gênica (“linkage”)
Exercício:
1. Entre os genes A e B de um indivíduo existe 21% de recombinação. Se os genes
estão em posição TRANS no cromossomo parental, calcule a quantidade de gametas
de cada tipo que deverão surgir em um total de 1000 gametas.
Comentário:
Se em 21% das células há crossing-over, significa que em 79% não ocorre, sendo
que a metade do valor maior (79%) corresponde à quantidade de cada um dos tipos
parentais e a metade do valor menor (21%) corresponde à quantidade de gametas
recombinantes que serão formados. Então, estando em TRANS os genes no
cromossomo, teremos:
39,5% - Ab (395 gametas)
10,5% - AB (105 gametas)
10,5% - ab (105 gametas)
39,5% - aB (395 gametas)