GENETIK V7 Flashcards
Postulat von Sturtevant
je grösser Distanz von zwei Genen, desto grösser die Wahrscheinlichkeit einer Crossing-overs, desto grösser der Anteil von Rekombinanten–> Grundlage der genetische Kartierung
Prinzip der Kartierung
Bestimmen, wie oft zwei Loci durch meiotisches Crossover getrennt worden
1 % Rekombinante= 1 centi-Morgan (cM)
Poissonverteilung
beschreibt die Frequenz von Stichproben-Klassen mit 0,1,2,3,… i Ereignissen, wenn die durchschnittliche Anzahl der Ereignisse pro Stichprobe klein ist (im Verhältnis zur Gesamtzahl der Ereignisse)–> Verteilung seltener Ereignisse
Die Poissonverteilung kann die Verteilung der CO-Ereignisse entlag eines Chromosoms in der Meiose beschreiben. Hierbei würden für jeden beliebigen Chromosomenabschnitt Meiosen mit 0,1,2,3,4,5 oder mehr CO-Ereignissen erwartet. Nun ist aber hier (nicht allgemein) die einzig relevante Klasse die 0-Klasse, da jede andere Anzahl von CO-Ereignissen durchschnittlich 50% nachweisbare, rekombinante Chromatiden ergibt (innerhalb dieser Meiosen). Entscheidend ist also Grösse der 0-Klasse im vergleich zu allen anderen Klassen.
Die Frequenz der 0-Klasse : (i=0): (e^-m * m^0)/0!=e^-m
So ist die Frequenz aller Klassen mit nicht-null CO-Ereignissen: 1-e^-m und da in den Meiosen dieser Klasse 50% der Produkte rekombinant sein werden:
Rekombinationsfrequenz = 1/2(1-e^-m)
Dies stellt die Kartierungsfunktion nach Haldane dar wobei Y-Achse = beobachtete RF (%) und X = durchschnittliche Anzahl CO pro Meiose
Kopplung
lat. copulare “zusammenbinden, verknüpfen”
wenn sich zwei Gene miteinander vererben und dabei die dritte Mendel’sche Regel (Unabhängigkeitsregel) ausser Acht lassen. Erklärt wird es damit, dass die Anzahl codierender Gene (ca. 25’000) die Anzahl der homologen Chromosomenpaare (23) bei weitem übersteigt. Deshalb muss eine Vielzahl an Genen auf einem gemeinsamen Chromosom untergebracht werden. Gene auf unterschiedlichen Chromosomen sind immer entkoppelt und vererben sich deshalb auch entsprechend der Unabhängigkeitsregel.
Nullhypothese
keine Kopplung
Rekombinationsfrequenz
beschreibt die Wahrscheinlichkeit, mit welcher rekombinante Genotypen aus einer Kreuzung hervorgehen. Gleichzeitig ist sie (mal 100 gerechnet) die Anzahl centi-Morgan welche zwischen den betrachteten Genen besteht (ungefähr). Dies liegt daran, dass ungekoppelte Gene, umso wahrscheinlicher durch ein Crossing-Over beeinflusst sind, je weiter sie auseinander liegen.
Es ist zu bemerken, dass die RF bei einer Kreuzung mit gekoppelten Genen und ohne Crossing-Over immer Parental>Rekombinant verhält, während sie bei einer Kreuzung mit nicht-gekoppelten Genen immer Parental:Rekombinant verhält.
Dreipunkt-Testkreuzung
Wird benutzt um herauszufinden, ob 3 Gene gekoppelt sind und, falls dies der Fall ist, in welcher Reihenfolge und Distanz sie auf dem Chromosom liegen.
HIerbei werden die weiblichen Gameten (Anzahl Gameten 2^x wobei x die Anzahl der Gene darstellt (hier 3) der Gesamtzahl Nachkommen gegenüber gestellt.
Vergleicht man nun den prozentualen Anteil der parentalen Gameten mit dem der rekombinanten Gameten, lässt sich erkennen, ob Kopplung vorliegt oder nicht (P:R Verhältnis = keine Kopplung, P>R Verhältnis = Kopplung).
Zwei dieser Gameten stellen den parentalen Phänotyp dar, vier den parentalen Phänotyp mit einem Crossing-Over und zwei den parentalen Phänotyp mit einem Doppel-CO.
Dies lässt sich daran erkennen, dass die parentalen Gameten den grössten Anteil an den Nachkommen haben, die einfach-COs den zweitgrössten und die doppel-COs den drittgrössten.
Werden nun die rekombinanten Allele mit den Parentalen verglichen, kann erkannt werden, zwischen welchen Loci ein CO stattgefunden hat.
LOD score
Da der Mensch zu wenig geeignete Stammbäume besitzt, um eine mögliche Kopplung von Genen zu testen und ausserdem zuweinge Nachkommen produziert um den genauen Genabstand zu ermitteln, ist ein statistischer Test nötig, welcher LOD score methode genannt wird.
Hierbei ist der Vorteil, dass Logarithmien den Exponenten entsprechen, was die LOD-Scoren von mehreren Familien addierbar macht (Multiplikationsregel).
Der LOD-Score berechnet sich wie folgt:
LOD = log((Wahrscheinlichkeit dieser Geburtensequenz wenn die beiden Gene mit bestimmer RF gekoppelt sind)/(Wahrscheinlichkeit dieser Geburtensequenz, wenn die beiden Gene nicht gekoppelt sind (RF=0.5))
LOD-Score >3.0 Evidenz für Kopplung
LOD-Score <2.0 Evidenz, dass Gene nicht gekoppelt sind.
Diese LOD-Scores werden für verschiedene RF bestimmt, bei einer davon sind sie maximal.
Für solche Berechnungen können jedoch nur informative Meiosen verwendet werden!
Polymorphismen
Natürliche vorkommende Unterschiede.
Polymorphismen in der Nukleotidsequenz der DNA (auch ausserhalb der Gene) welche zwischen einzelnen Individuen vorkommen, werden als molekulare Marker verwendet.
