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LIGAMIENTO Y MAPEO GENICO

Ms. MARIA CRUZ BRICEÑOAREA DE GENETICA Y BIOLOGÍA CELULAR

DEPARTAMENTO DE MORFOLOGIA HUMANA

LIGAMIENTO GENICO

GENES SINTENICOS

GENES LIGADOS

¿En el ligamiento, se cumple el principio de segregación

independiente?

CLASES DE LIGAMIENTO

• POR LA LOCALIZACION DE LOS ALELOS EN LOS CROMOSOMAS

– ACOPLAMIENTO ó CIS

– REPULSION ó TRANS

• POR LA DISTANCIA ENTRE LOS LOCI

– COMPLETO

– INCOMPLETO

• POR EL TIPO DE CROMOSOMA

– AUTOSOMICO

– SEXUAL

GRUPOS DE LIGAMIENTO• HAPLOTIPO

– Consiste en un conjunto de alelos ligados ypróximos que tienden a heredarse juntos en lasmeiosis, sin separarse por recombinación

GRUPOS DE LIGAMIENTO• GAMETOS PARENTALES

• GAMETOS REGOMBINANTES

FRECUENCIA DE RECOMBINACIÓNIdentificar: los individuos NR y R

la fase de ligamiento

Factores del Entrecruzamiento• Puntos calientes de recombinación

• Distancia entre los loci< distancia < entrecruzamiento > ligamiento

> distancia > entrecruzamiento < ligamiento

Frec. de recombinación ≈Distancia entre loci= cM

% Recombinación = 1 cM ≈ 1mll pb

Distancia < 50 cM ------- existe ligamiento entre los loci

> 50 cM ------ no existe ligamiento

Tipo de entrecruzamientos

MAPEO GENICO

A--------------B-------------------------C---------D

a--------------b--------------------------c----------d

cM cM cM

Es la representación esquemática de la ubicación

de genes ligados en un cromosoma específico,

teniendo en cuenta:

•Secuencia: relación entre los genes

•Distancia: se expresa en función de la unidad de Mapa

(cM), que equivale a la probabilidad de recombinación entre

ambos loci

UNIDADES DE MAPA

• La unidad de escala de los mapas genéticos es el Centimorgan (cM).

• Un cM se define como la fracción derecombinación de 0,01, es decir la apariciónde un gameto recombinante entre 100,mientras que los 99 restantes tendrán laconfiguración parental.

• Físicamente 1cM corresponde a unasecuencias de DNA de entre 0,7 y 1 Mb.

MAPEO GENICO: TIPOS

• MAPEO GENÉTICO

– USA LA FRECUENCIA DE RECOMBINANTES PARADETERMINAR LA DISTANCIA ENTRE LOS GENES

• MAPEO FÍSICO

– USA TÉCNICAS CITOGENETICAS Y MOLECULARESPARA DETERMINAR LA LOCALIZACIÓN DE LOSGENES

MAPEO GENETICO• Se basa en la 2ª Ley de Mendel

MAPEO GENETICOMETODOS DE ESTUDIO

• Análisis de descendencia F2 ó Cruce de Prueba

– Análisis de Cruzamiento bifactorial

– Cruzamiento trifactorial

comparar las proporciones fenotípicas

esperadas vs observadas

• Estudio de familias/ genealogías

• Uso de Marcadores de DNA

Mapeo Génico:Cruzamiento Bifactorial

Color de ojo

bw marrones

bw+ rojos

Venas de las alas

hv+ finas

hv gruesas

• Descendencia de cruce de pruebaOjos rojos, venas finas 124Ojos marrones, venas gruesas 126Ojos rojos, venas gruesa 26Ojos marrones, venas fina 24

1º Observar la proporción2º Determinar la frec. de parentales y recombinantes3º Determinar la distancia: % Recombinación

%R= 50/300 x 100 = 16,67Distancia = 16.67 cM

Mapeo Génico: Cruzamiento Trifactorial

1. Determinar la

secuencia

- Identificar GP y GR

- Esquematizar

- Realizar cruzamientos

Verificar

recombiantes

simples y dobles

2. Determinar la

distancia entre los

loci

DZ1 = %RSz1 + %RD

DZ2 = %RSz2 + %RD

Color de cuerpo: yellow ( amarillos)

Color de ojos: white ( blancos)

Forma de ojos:echinus (grandes y rugosos)

Mapeo Génico: Estudio de Familias

• Ligamiento al X : método del abuelo

Daltonismo

Déficit de G-6- P DH

Gen d: Daltonismo

Gen G: Enz. G-6-P DH normal

d D

G g

d

G

% R = R/T x 100

Mapeo Génico: Estudio de Familias

33.331006

2% xR

100% xGT

GRR

Ligamiento autosómico

Fase de ligamiento

• La fase determina la manera en que los alelosparticulares próximos en la localización de susloci

– en el mismo cromosoma CIS ó

– en distinto cromosoma TRANS

• Establecer la fase permite distinguir tras lameiosis, si los cromosomas son recombinanteso parentales

Mapeo Génico: Estudio de Familias

25,121008

1% xR

N= alelo Neurofibromatosis

n= alelo normal

RFLP

1= alelo 1 del marcador 1F10

2= alelo 2 del marcador 1F10

2. Determinar los recombinantes y calculo de la fracción de recombinación

N 1 N 2

-------------------- -----------------

-------------------- -----------------

n 2 n 2

1. Determinación de la fase de ligamiento

N 1

--------------------

--------------------

n 2

3. Prueba de significanciaPuntuación LOD: Z

Z>3 Ligamiento establecido

Indica que la probabilidad a favor del ligamiento es de 1000 veces

superior a la probabilidad de distribución independiente

Z= 2 Ligamiento muy probable

Indica que la probabilidad a favor del ligamiento es de 100 veces

superior a la probabilidad de distribución independiente

Z=1 Ligamiento posible

Z=0 Probabilidad de ligamiento y distribución al azar son aprox. iguales

Z= 0 a -1 Posible asociación al azar

Z= -2 Asociación al azar establecida

Z = Log 10

N 2 n 1

-------------------- -----------------

-------------------- -----------------

n 1 n 1

N 2

--------------------

--------------------

n 1

Fase de ligamiento II 2

Ejemplo

Hipótesis

• Existe ligamiento (θ=0,0)

1/2 N 2 1/2 n 1

-------------------- --------------------

• Distribución independiente (θ=0,5)

1/4 N 2

--------------------

N 1

1/4 --------------------

n 11/4 --------------------

n 2

1/4 --------------------

2,116256/1

16/1

)4/1(

)2/1(4

4

Logz

Cálculo de LOD con fase conocida

MLS= puntuación máxima de probabilidad

LOD score para la mas probable de una serie de alternativas

Cálculo de LOD con fase desconocida

1

Calificación de LODLOD + : pruebas a favor de ligamiento

LOD -: prueba en contra el ligamiento

Mapeo de múltiples puntosPermite establecer el orden cromosómico de locus en estudio

Supera problemas de meiosis no informativas

Se elaboran mapas de marco estructural marcador Enf. S. de Waadenburg

Problemas en La calificación LODLOD es un método potente para

localizar un gen

Dificultades por:

•Errores en la genotipificación

•Limites computacionales sobre

genealogía en análisis

•Heterogenidad de locus

•Necesidad del modelo genético

preciso

MAPEO FISICOMETODOS:

1. CITOGENETICAA. HETEROMORFISMO: G.S. Duffy

“región no enrollada” “ Duffy Fya “

B. DELECIONES

EGC

DMD

GKD

OTCGKD= Deficiencia de glucocinasa

DMD= distrofia muscular de Duchmen

EGC= Enfermedad granulomatosa

crónica

OTC= deficiencia de Ornitín

transcarbamilasa

La deleción de una región permite

definir la región en diferentes

pacientes, estructurando así la

localización del gen patológico

• Mapeo por Dosificación• : permiten asignar o excluir

Análisis

– Duplicaciones

• Paciente con tres cromosomas 21--- SOD

– Deleciones

• Pacientes con del en Cromosoma 9 -------- Adenilatociclasa

• Pacientes con del en cromosoma 2 -------- Fosfatasa ácida

• TRANSLOCACIONES

– Pacientes: t 17;22

– Pacientes: t 1; 17

• Problema : Neurofibromatosis

La localización de los puntos de ruptura de esta translocación dio inicio a la clonación de NF1

• Translocación del X

– Xp21 Distrofia muscular

2. Técnicas Moleculares• HIBRIDACION IN SITU FISH: Puede mapear genes de 1-2mll pb

• HIBRIDACIÓN EN CELULAS SOMATICAS

PRUEBA DE SINTENIA

Correlación entre la presencia o

ausencia de cada cromosoma

humano con la presencia o

ausencia de cada producto

génico

Cromosoma 3 5 8

Producto A - + -

• CLONACION POSICIONAL

Enfermedad

Secuencia de AA

Proteína

Secuencia de Nucleótidos

Sonda

Localización del gen patológico

IMPORTANCIA

• MAPA GENICO

• ANALISIS DE HETEROGENIDAD Y SEGREGACIÓN DE LAS ENFERMEDADES

• INFORMACIÓN PARA EL DESARROLLO DE OPTIMAS ESTRATEGIAS EN LA TERAPIA GÉNICA.

• HERRAMIENTA PARA EL DIAGNÓSTICO

– PRECONCEPCIÓN

– PRENATAL

– PRESINTOMÁTICO, ETC