Curso Orgnizción, Función y vriilidd del Genom Eucriot 2010 Módulo II. Introducción l orgnizción del genom eucriot medinte estrtegis genétic de mpeo TEORICO: Recominción y Mpeo genético en Drosophil melnogster Recominción = producción de nuevs cominciones de lelos en dos o ms loci Mecnismos: 1. Segregción n independiente de genes en cromosoms diferentes 2. Crossing-over over entre genes en el mismo cromosom 3. Conversión n génicg Genotipos prentles genotipos recominntes Docente responsle: etriz Goñi EL MODELO Drosophil Teórico I Morgn et l. plnteron l hipotesis que m nd w están en los cromosoms sexules Hemr F1: m + w/ m w + x mcho m w prentles recominntes Huevos hemr esperdos : m + w m w + m + w + m w Si... segregción independiente 0.25 0.25 0.25 0.25 Si... ligmiento completo 0.5 0.5 0 0 Ligmiento incompleto oservdo 0.31 0.31 0.19 0.19 Frecuenci de recominción = # gmetos recomintes/gmetos totles T. H. Morgn Clvin. ridges lfred H. Sturtevnt Hermn Joseph. Müller Noel Prize 1933 Noel Prize 1946 Frec. recom. = 0.38 ó 38% de ls cromátics son recominntes pr m y w. Ligmiento, recominción n y mpeo de genes, como sigue: 1. Ligmiento (como fue visto y entendido en Drosophil) 2. Definición n y mecnismo de recominción 3. Uso de l frecuenci de recominción n pr mper genes 1866 -----------------1900 -------------- 1902-3 ------------------1910-1916 sic rules rediscovery chromosome theory Thoms Hunt Morgn Mendel Hugo DeVries Wlter Sutton lfred H. Sturtevnt Crl Correns Theodore overi Clvin ridges H. J. Muller Drosophil Genes están ligdos si muestrn < 50% recomincion. Genes NO están ligdos si muestrn 50% recominción = segregción independiente. Genes están completmente ligdos si muestrn 0% de recominción; o es muy rr si se oserv grn número de progenie. 1
Condiciones experimentles pr mpeo Mutciones de referenci Ls distncis de mp pueden vrir como resultdo de tnto diferenci genétics como mientles, se recomiend: Tempertur (25º) Edd de ls hemrs (1 6 dís) ntes del cruzmiento Cultivos no soresturdos de progenie Criotipo de Drosophil melnogster Cl (Müller-5), el primer cromosom lncedor Cl = In(1) sc S1L sc8r S, sc S1 sc 8 w Cromosom supresor del intercmio genético en el X Cep lncedor l L 2 /SM1 Utilizción de loci de referenci De fácil reconocimiento y que no enmscre el fenotipo de l mutción incógnit Poseer un viilidd norml Crom.X: Crom. 2: Crom. 3: y, v, y S,, pr, c y sp ru, h, D, H y c Port cromosom lncedor SM1: In(2LR)SM1, l 2 Cy cn 2 sp 2 l= ristle, mutción en cets, L 2 = Loe, mutción form de ojos, Cy = Curly, mutción form de ls, TODOS son domintes letles en homocigosis 2
Mpeo genético de un nuev mutcion n en el cromosom 2 Mpeo de ligmiento L reltiv proporción n de línes l que presenten stw con n, w con n, ms con n,, o ningun NOS INDICN que el mrcdor est cerc de, entre ó por fuer de stw y w strw, stw, 2-55.1 rown, w, 2-104.5 Detección de nuevs mutciones letles recesivs en el cromosom X Mpeo de un nuev mutcion letl (l) en el cromosom 3 ru cu c = 8 mrcs en el cromosom 3 rupric = 8 mrcs ms un dicionl, Pricly (Pri) Este nálisis define el intervlo cromosómico mico en el cul se encuentr l nuev mutción n y puede ser relizd con pocs moscs de cd genotipo Mpeo meiótico Mpeo de delección 3
Se detect por el premiento entre un cromosom norml y uno deletedo en los crs politénicos Mpeo citogenético rind informción pr genes que: - están muy cercnos unos de otros y que no hn sido posile seprrlos por crossingover - usenci de informción sore mrcs génics cercns - usenci de rotur errnte (por reordenmientos cromosómicos) que involucre l gen de interés EL MODELO Drosophil Mpeo por hiridizción de sonds de DN especifics en los cromosoms politénicos Mpeo citológico utilizndo un sond específic pr el gen en estudio Mp citogenético rri= mp genético mostrndo distncis entre loci Medio: uicción de los scffolds genómicos jo: citomp mostrndo los comosoms y ls secciones 4
Mpeo genético vs citogenético Distnci de mp y frecuenci de recominción PERMITE: Estimr l posición citológic de genes en los cromosoms politénicos por extrpolción de ls gráfics que muestrn l relción entre los mps de posición de los loci en los politenicos y el mp genético (Usn mps construidos con loci que hyn sido mpedos con exctitud por mos nálisis) L frcción de recominción (y) es estimd como: y= 1 /n 1 = número de crossovers oservdos en el intervlo, n = número totl de progenie SE EXPRES EN PORCENTJE UNIDD DE MP (um)= es el intervlo dentro del cul l proilidd de intercmio es 1% Se mide en um, ó centimorgn cm) Relción entre l posición de los genes en el mp genético vs mp citogenético PERO ls distncis de mp genétics y ls frcciones de recominción no están linermente relcionds - Ls frecuencis de recominción (=distncis genétic) no están linermente relcionds con l distnci físic, f excepto en l región n medi de los rzos cromosómicos. micos. - Ls frecuencis de recominción n por unidd de distnci cromosómic mic es fuertemente reducid lrededor de los centrómeros y extremos cromosómicos micos - ocurrenci de crossover múltiples - los crossover no son necesrimente independientes uno del otro (fenómeno referido como interferenci ) Corrección de ls distncis de mp Formul de Kosmi Regresión polinomil pr relcionr l posición de mp genético de un locus (y) con su posición citológic (x): Pr el cromosom 2: y= 1099.65-166.985x + 9.443x 2-0.248x 3 + 0.003x 4-1.478 x 10-5 x 5 Es un formul mtemátic que relcion el numero de crossovers oservdos con el número rel, es en función de l distnci físic. sume un modelo simple en el cul los crossovers están distriuidos l zr en el cromosom FORMUL: y= 1/2 tnh 2x, X= 1/4 In [(1+2y)/(1-2y)] donde y= frcción de recomincion oservd x= distnci de mp correjid 5
Distriución de l frecuenci de (quisms) crossovers relciondo con l loclizción físic de los loci genéticos No es l zr y es crcterístico de cd rzo (o elemento cromosómico) pr un genom ddo Fctores que influyen en l vrición del crossing over (recominción): Distriución de los intercmios Edd de ls hemrs Tempertur Efectos del Cromosom Y Efectos inter-cromosómicos Distriución de l frecuenci medi de los intercmios lo lrgo del cromosom Edd de l hemr () uno, () dos, ó (c) tres intercmios simultáneos 6
Edd de l hemr Efecto inter-cromosómico por l presenci de inversiones heterocigots Efecto de l tempertur PREMIENTO SOMÁTICO entre segmentos invertidos en los cromosoms politénicos Efecto del cromosom Y Inversiones cromosómics 7
Inversiones como modificdores de l recominción genétic Prctico Mpeo de 3 puntos en Drosophil Orden y distncis génics Mp genético Interferenci genétic Efecto de ls inversiones heterólogs (Cl=crom X, Pyne= crom 3) en el intercmio del cromosom 2 Efecto de ls inversiones heterólogs (Cy= crom.2, Pyne= crom 3) en el intercmio del cromosom X 8