GENES EN UN MISMO CROMOSOMA

INTRODUCCIÓN

Cuando dos genes se encuentran en cromosomas diferentes se dice que son genes independientes. Cuando dos genes se encuentran en un mismo cromosoma se dice que son genes ligados.

Cada cromosoma contiene un gran número de genes y se dice que es un grupo de ligamiento, los genes se acomodan en forma secuencial, el número de ellos dependerá del tamaño del cromosoma, a mayor tamaño, mayor número de genes.

En la meiosis y gametogénesis se separan los cromosomas homólogos lo que provocan la segregación y la producción de gametos haploides. Repitiendo y subrayando, lo que se separan son los cromosomas completos, por lo tanto los genes presentes en un mismo cromosoma no se separan en la meiosis, por eso se denominan genes ligados.

GENES INDEPENDIENTES

Si A y B son genes independientes, el comportamiento de ellos en la formación de gametos se hace de manera aleatoria de la siguiente forma:

Al final se obtienen cuatro gametos diferentes con una misma probabilidad de ocurrencia.

GENES LIGADOS

Si A y B son genes ligados, el comportamiento de ellos en la formación de gametos se hace de forma aleatoria según el esquema siguiente:

Al final se obtienen solamente dos gametos diferentes con una misma probabilidad de ocurrencia. Esto es debido a que están en el mismo grupo de ligamiento.

Las combinaciones que se den dependerán precisamente de la presencia de los alelos en cada cromosoma homólogo. Observa ahora el siguiente esquema:

En estas dos figuras, observamos que ambos son de genotipo dihíbridos, contienen los mismos cuatro alelos, el fenotipo es el mismo, sin embargo la combinación de los alelos en los gametos es diferente.

ENTRECRUZAMIENTO Y RECOMBINACIÓN

DEFINICIÓN

Durante la sinapsis en la profase I de la meiosis, las cromátidas hermanas se llegan a fusionar en ciertos puntos formando los llamados quiasmas. En la anafase I se separan los cromosomas homólogos y debido al jalón de los quiasmas existe una probabilidad del 50% de que haya recombinación de segmentos del cromosoma.

A los gametos que llevan segmentos de la cromátida hermana se les denomina gametos tipo recombinante (G.T.R). Por el contrario, los que quedan con sus segmentos originales se les conoce como gametos tipo progenitor (G.T.P.).

Lo anterior se observa en la siguiente figura:

POSICIÓN DE LOS GENES

Cuando el entrecruzamiento se da entre la posición de dos genes A y B existe una probabilidad de existir gametos tipo recombinantes para esos genes.

El número de entrecruzamientos en un par cromosómico dependerá del tamaño del cromosoma. Cromosomas largos tienen más entrecruzamientos (y por lógica mayor recombinación) que los pequeños.

La distancia que exista entre dos genes dentro de un cromosoma determinará el número de recombinantes promedio que se da en los gametos. A distancias grandes más recombinantes, a distancias cortas pocos serán los gametos tipo recombinación.

En la siguiente figura se observa la situación en que la distancia entre A y B garantiza un 100% que habrá entrecruzamiento y por lo tanto un 50% de recombinantes. Los cuatro tipos de gametos provocarían resultados fenotípicos similares a los de dos genes independientes.

Si la distancia entre ambos genes no permite más que algunos entrecruzamientos, entonces los G.T.R. estarán en un porcentaje inferior a los G.T.P.

MAPAS GENÉTICOS

El descubrimiento del entrecruzamiento y la recombinación en la meiosis le permitió a Thomas H. Morgan crear un mecanismo para determinar el orden y la distancia de los genes dentro de un cromosoma, o sea un mapa genético.

Obteniendo resultados fenotípicos de gametos tipo recombinantes, comparados con los gametos totales, se determinaba la distancia entre dos genes. Usando otros genes dentro del mismo cromosoma se establecía el orden de ellos.

Para entender este procedimiento usaremos una cruza de prueba para formar un mapa genético. Esta consiste en cruzar un dihíbrido con un doble homocigoto recesivo. Los fenotipos estarán determinados por el gameto del dihíbrido, con esto sabremos la relación entre los G.T.R. del total de gametos.

Con estos resultados observados se obtienen los siguientes valores:

Valor de recombinación: relación matemática entre los gametos tipo recombinantes y eltotal de gametos.

Valor de ligamiento: relación matemática entre los gametos tipo progenitor y el total de gametos.

Valor de entrecruzamiento: Porcentaje de entrecruzamientos entre los dos genes.

Para realizar bien los cálculos es necesario conocer la posición original de los dos genes dentro del cromosoma.

Como se usa un dihíbrido, existen dos posibles esquemas:

a) que los dos alelos dominantes estén es un cromosoma y los recesivos estén en el homólogo. A este se le llama Dihíbrido en Fase de Acoplamiento.

b) que en un cromosoma este un dominante y un recesivo y en el homólogo estén los complementos para el dihíbrido, A este se le conoce como Dihíbrido en Fase de Repulsión.

La importancia de esto radica en identificar perfectamente a los G.T.P. y los G.T.R. de cada cruzamiento de prueba.

DIHÍBRIDOS EN FASE DE ACOPLAMIENTO Y REPULSION.

CRUZA DE PRUEBA

Esta es una cruza de prueba que usó Morgan para determinar distancia entre dos genes dentro de un cromosoma. Como se observa es un dihíbrido en fase de acoplamiento AB/ab, por lo que se obtienen cuatro diferentes gametos (dos tipo progenitor y dos recombinantes). El progenitor doble recesivo solo da un tipo de gameto (ab).

El resultado fenotípico nos dice que de la recombinación son 13+19=32 individuos de un total de 226, por lo que al calcular el valor de recombinación:

V.R.=(32/226)100=14.2

Como cada unidad de V.R. es una unidad mapa, entonces la distancia entre A y B es de 14.2 unidades mapa, o unidades Morgan (u.m.).